焦炭对高炉炼铁的作用很大,主要表现在以下方面:
1、炉料的骨架作用:支撑炉内料柱,提供炉料的透气性;
2、提供冶炼能量:与氧气燃烧放热,占炼铁总热量的58%;
3、铁矿石的还原剂:碳和碳与氧反应天生的CO;
4、对最初天生的铁进行渗碳,生铁中含碳量为2.2-6.0%;
5、填充炉缸作用:活跃炉缸,进步炉缸的空间系数,使高炉休风后易恢复炉况。
一般焦炭在高炉内的变化为:
焦炭从进炉到达炉缸,受到内外部多种因素的影响,要经受碰撞、挤压、磨损等机械力学作用;碳溶损反应、碱金属腐蚀、渣铁溶蚀,以及向铁水溶解等化学作用。因此焦炭从进炉到炉缸,均匀粒度要减小20%-40%。在上中部粒度变化不大,在软熔带的焦炭有剧烈的碳溶反应,粒度变化较大。焦炭质量对焦炭自身的劣化起重要的作用。其中以焦炭灰分,块度,强度影响最为明显。
建设大搞炉一定要要有高质量焦炭的保证,企业高炉扩容也要以进步焦炭质量为条件,焦炭质量水平决定喷煤比的水平。因此一般高炉炼铁对焦炭的要求是:
1、大高炉对焦炭的质量要求高于中小高炉、巨型高炉用焦炭质量更高,粒度要大一些。
2、产业发达国家高炉炼铁用焦炭质量普遍高于中国。如灰分一般在10%作用,含硫小于0.6%。
3、炼铁精料技术要求:炉料<5mm的粉末含量要小于5%,炉料5-15mm粒级组成要小于30%。
4、留意焦炭和煤粉灰中带进有害杂质含量,如元素K、Na等。
5、焦炭要进行整粒。目的是要实现粒度均匀。如焦炭要保证60mm左右粒度>80%,大于80mm的要小于10%,<5mm的要小于5%。由于大粒度的焦炭(>75mm)在炉内易破碎,产生较多的粉末。这些粉末会使炉料透气性恶化,高炉压差升高,被破减少风量,产量下降、焦比升高,需要加以控制。