焦炭质量对高炉生产的影响
焦炭质量对高炉炼铁的影响
焦炭质量对高炉炼铁的影响随着高炉采用富氧大喷煤为代表的强化冶炼措施后，高炉的冶炼发生了很大的变化，一个突出的表现就是对焦炭的骨架作用要求更高。
随着煤比不断提高，焦炭负荷越来越重，焦炭的冶金性能也越来越受到重视。
目前国内大型高炉技术经济指标不高，大多是受原燃料条件尤其是焦炭质量的限制。
标签：焦炭质量的影响；高炉冶炼中的作用；措施1.1 焦炭水分对高炉冶炼的影响焦炭水分的波动势必引起称量不准而影响高炉炉况的稳定，并导致铁水中硅、硫含量的变化。
水分过高，焦粉粘附在焦块上，影响焦炭强度和筛分，将焦粉带入炉内；如果焦粉不能全部随煤气吹出，将影响高炉透气性和透液性，严重时造成炉缸堆积。
从马钢2500m3高炉生产实践过程得知：当焦炭水分控制在4.0%以下时，对高炉冶炼影响不大。
当焦炭水分超过4.0%时，则入炉含粉率、炉尘量以及炉尘含炭量将明显上升，高炉顺行状态变差。
1.2 焦炭灰分对高炉冶炼的影响焦炭在高炉内被加热至高于炼焦温度时，由于焦质与灰分的热膨胀性不同，沿灰分颗粒周围产生裂纹，使焦炭碎裂，含粉增加。
焦炭的灰分与强度几乎成线性关系，即灰分增加，强度下降。
马钢2500 m3高炉自投产以来，焦炭灰分逐年下降，焦炭的热态性能则逐年提高，而高炉技术经济指标也呈逐年提高之势。
焦炭灰分控制在12%以下，高炉生产可以获得比较先进的技术经济指标。
1.3 挥发分对高炉冶炼的影响焦炭的挥发分含量影响焦炭的耐磨强度和反应后强度。
挥发分高，焦炭气孔壁材质疏松，耐磨强度和反应后强度就低；挥发分低，焦炭气孔壁材质致密，耐磨强度和反应后强度就高。
焦炭的挥发分含量与炼焦最终温度有关，是焦炭成熟程度的标志；提高炼焦最终温度与延长焖炉时间，使结焦后期的热分解与热缩聚程度增强，使焦炭挥发分含量降低，从而改善焦炭的质量。
马钢2500 m3高炉作焦炭的挥发分含量控制在1.2%以下，终点温度和结焦时间分别为l050℃和20h；焦炭的冷态和热态性能均能满足高炉的要求。
焦炭质量对高炉冶炼的影响
［３】邵泉心．关于焦炭强度指标的几点看法【Ｊ】．炼铁，１９９７（６），４９—５２．
【４】刘福山．焦炭质量对高炉冶炼的影响叨．凌钢技术，１９９５（１），２５—２７．
【５】曹进，张群．宝钢焦炭在高炉内粒度降解叽宝钢技术，２００３（１），３９－４３．
联系人：胡雪松电话：１５１７６７８７１０ｌ 地址：河北承德钢铁公司炼铁厂四号高炉邮编：０６７０００
中心料柱的焦炭很大一部分来自软熔带最上部，当软熔带顶层熔融而分裂开并向下移动时，倒“Ｖ” 形顶端产生穿透作用，使焦炭向下滑动，直到顶端新的软融层形成。还有一部分焦炭来自软熔带他们的 碳溶反应也不深，这部分焦炭处于中心料柱碳堆的外围，与滴下带的一部分焦炭一起向下运动，进入风 口区，最后全部燃烧掉成为高炉的热源，称为活动层。中心料柱的下部有一堆焦炭，它受到上面炉料的 重力、四周鼓风的压力和下面液铁、液渣的浮力，形成一个平衡状态，处于静止状态，即为呆滞层或死 料柱焦。
２．４风口回旋区周围的焦炭
风口回旋区周围的焦炭来自各个部位块度大小也不同。热风由风口鼓人后，形成一个略向上翘起的 袋状空腔，我们称为回旋区。焦炭在此被鼓入的热风带动强烈地回旋并且燃烧，为高炉提供热量和还原
图ｌ风口回旋区周围的焦炭
・７５・
第十四届全国大高炉炼铁学术年会论文集 气体ＣＯ。空腔的外围因鼓风动能和炉料移动关系，焦炭分布在整个风口区域并呈现不同状态，如图 ｌ所示，空腔ｌ为回旋区，此处燃烧温度约达２０００℃，空腔上方区域２是炉腹焦，它来自中心料柱的活 动层，作为回旋区燃烧的焦炭来源，其块度的完整和承受热力作用的强弱与否对风口区状态有重要影响。 区域３是回旋区焦炭，它已承受了较大的机械力和热的作用，因此块度较小而且钝圆，其表面因受高温 影响石墨化度较高。一般情况下偏向高炉中心焦炭块度小。区域４处于整个回旋区焦炭下方，是一个很 密实的结构，有碎裂的小粒焦块，同时夹杂因重力流下的液渣和液铁，称雀巢焦。强度好的焦炭，雀巢 焦层不大，数量也不多，但劣质焦炭易碎裂的则雀巢焦量多且易向中心偏移，导致碎焦充满料柱的空隙， 影响渣液和铁液滴向下的正常渗透。雀巢焦层的下方是大块焦炭区５，由中心料柱呆滞层焦炭移动至风口 与风口间的焦炭堆向下移动所形成，它们厚度达１。２ｍ浮在液渣上面，起到渣、铁向下渗透作用。区域６ 是呆滞层焦炭，它一直处于稳定状态，直到碳素完全溶解，灰分进人渣中为止。 ３焦炭质量对高炉冶炼的影响
浅议焦炭质量对高炉炼铁的影响
浅议焦炭质量对高炉炼铁的影响【摘要】焦炭作为高炉炼铁过程中不可或缺的原料，在其中扮演着至关重要的角色。
本文通过探讨焦炭质量对高炉炼铁的影响，揭示了焦炭质量与高炉工艺参数、高炉温度、炉渣特性、炼铁效率以及产品质量之间的密切关系。
优质的焦炭不仅能提高高炉的炼铁效率，还能改善产品质量，降低生产成本。
提高焦炭质量对于改善高炉炼铁过程、提高产品质量具有重要的意义。
在实际生产中，需要针对具体情况优化焦炭的生产工艺，确保焦炭的品质符合高炉炼铁的要求。
焦炭质量的重要性不可忽视，只有不断提高焦炭的质量，才能有效提高高炉炼铁的效率和产品质量。
【关键词】焦炭、高炉、炼铁、质量、影响、效率、温度、炉渣、工艺参数、产品质量、炼铁质量、优化、生产工艺、高炉炼铁、煤焦炭。
1. 引言1.1 煤焦炭在高炉炼铁中的作用煤焦炭作为高炉炼铁的主要还原剂和燃料，在高炉冶炼过程中扮演着至关重要的角色。
煤焦炭可以提供充足的热量，将铁矿石还原为金属铁，并在炉内维持所需的高温。
煤焦炭中的固定碳和挥发分不仅能够作为还原剂参与还原反应，还能提供充足的燃料，确保高炉冶炼过程的持续进行。
煤焦炭中的灰分、硫分等杂质也会对炼铁过程产生一定影响，因此对煤焦炭的质量要求较高。
煤焦炭在高炉炼铁中扮演着多重作用，其质量直接影响到高炉的冶炼效率和产品质量。
对煤焦炭的质量控制和优化具有十分重要的意义，可以提高高炉的生产效率，减少能源消耗，改善产品质量。
1.2 焦炭质量对高炉炼铁的重要性焦炭质量对高炉炼铁的重要性不容忽视。
在高炉炼铁过程中，焦炭是一种重要的还原剂和燃料，其质量直接影响着炼铁的效率和产品质量。
优质的焦炭可以提高高炉的热效率，减少炉料消耗，降低能耗。
焦炭质量的好坏还会影响高炉的工艺参数，如温度、压力等，进而影响炼铁过程的稳定性和控制性。
提高焦炭质量是提高高炉炼铁效率和产品质量的重要手段。
只有不断优化焦炭的生产工艺，确保焦炭的质量稳定和优良，才能更好地发挥焦炭在高炉炼铁中的作用，提高炼铁的经济效益和产品质量。
焦炭在高炉炼铁中的作用
焦炭在高炉炼铁中的作用高炉炼铁是钢铁工业的基本生产过程之一，其核心是焦炭在高炉内与铁矿石反应，产生还原气体，使铁矿石还原成金属铁。
焦炭作为高炉还原剂的重要组成部分，其作用至关重要。
一、焦炭在高炉中的化学反应焦炭在高炉中的主要化学反应是碳的氧化还原反应，其反应式为C + CO2 → 2CO。
在高炉中，焦炭与上层的矿石料和下层的熔渣接触，经过一系列的化学反应，产生还原气体，将铁矿石还原成金属铁。
此外，焦炭还能够吸收一些杂质，如硫、磷、氮等元素，使其与还原气体一起被排出高炉。
二、焦炭在高炉中的物理作用除了化学反应外，焦炭在高炉中还具有物理作用。
焦炭在高炉内的分布状态对炉内温度、流动和传热等过程有着重要的影响。
焦炭的热传导性能较好，能够快速地传递热量，使高炉内温度均匀分布。
此外，焦炭的孔隙度和比表面积较大，能够吸附大量的气体和液体，使高炉内的气体和液体更易于流动。
三、焦炭的质量对高炉操作的影响焦炭作为高炉还原剂的重要组成部分，其质量对高炉操作的影响非常大。
焦炭的质量主要包括热值、挥发分、灰分、硫分、孔隙度等指标。
其中，热值是焦炭的重要指标之一，影响着高炉的产量和燃烧效率。
挥发分、灰分和硫分是焦炭的杂质，会影响还原气体的质量，增加高炉的能耗和环保压力。
孔隙度和比表面积是焦炭的重要物理指标，影响着高炉内的气体和液体流动性。
四、焦炭的优化利用为了提高高炉炼铁效率和降低能耗，需要对焦炭的利用进行优化。
一方面，可以通过优化焦炭的生产工艺和质量控制，提高焦炭的热值和稳定性，减少焦炭的挥发分、灰分和硫分等杂质。
另一方面，可以通过优化高炉操作，控制焦炭的分布状态，使其在高炉内的利用效率最大化。
总之，焦炭在高炉炼铁中的作用至关重要。
研究焦炭的化学反应和物理作用，优化焦炭的生产和利用，对于提高高炉炼铁效率、降低能耗和环保压力具有重要意义。
焦炭质量对高炉炉况的影响
焦炭质量对高炉炉况的影响摘要：受到高炉大型化、富氧喷煤技术日益进步的影响，使得喷吹煤比开始提高，入炉焦比则不断降低，由此突显出高炉当中焦炭的地位，其重要性是毋庸置疑的。
然而，在焦炭质量方面，却被炼焦煤的性质与技术所束缚影响。
再加上国内呈现出炼焦煤资源不足、需求量提高的现象，所以，对于有关企业而言，紧密结合具体的情况，确保焦炭的质量可谓十分关键。
通过说明某某高炉相关生产技术指标，并且分析了焦炭性能质量带给高炉炉况的影响情况，同时制定出提高高炉焦炭质量工作的有效策略，进而有助于确保高炉生产工作的顺利开展，确保高炉运行的安全性与稳定性。
关键词：焦炭质量；高炉炉况；影响引言：高炉进行生产的过程当中，焦炭在其中不仅是热源，而且也可以作为还原剂，其作用是非常大的。
在氧煤强化炼铁技术飞速发展的推动下，高炉的规模随之扩大，所以，在此过程当中，焦炭的重要性与价值是不容忽视的。
面对此种情况，在焦炭质量方面的要求随之得以变高。
通常情况下，无论是炼焦工艺，还是炼焦煤自身的性质，均成为影响焦炭质量的相关因素，针对现阶段焦炭资源不足的难题，需要加快相关研究工作开展的速度，深入了解焦炭质量带给高炉炉况的影响，进而实现对焦炭质量的有效保障。
1.某某高炉相关生产技术指标说明此次研究以某某高炉为例，结合在2019年的10月——2020年3月期间相应生产指标情况可知，在运用了湿熄焦以后，入炉焦炭的质量不符合相关要求，严重降低了高炉运行的效率，由此导致生产技术指标逐渐下降。
其平均日产降低了大概350t，煤比下降了大约25kg/t，而综合焦比则提高了大约11kg/t。
1.焦炭性能质量带给高炉炉况的影响分析在2020年6月期间，3#、4#焦炉干熄焦系统经过检查和维修以后，能够获取到水熄焦炭冷的强度、水分等质量指标。
由此不难获悉，当科学运用了水熄焦之后，使焦炭水分显著得以提高，与此同时，维持在大约7.3%，下降到大约80％，下降到大概5％。
焦炭性能对高炉冶炼的影响
北京科技大学冶金与生态工程学院
孔德文
1 对焦炭的要求
焦炭在高炉内起四个作用： ① 热源 风口前燃烧放热9800KJ/KgC，扣除焦炭自身 灰分造渣耗热和脱硫耗热，每Kg焦炭在炉内净供热 q=9800C 焦 -2760A 焦 -20000S 焦 ，如果将燃烧焦炭用热 风 （ 1100±50℃ ） 带 入 热 量 也 计 算 在 内 ， 则 q=12200C焦-15290A焦-30770S焦； ② 还原剂 焦炭中C是直接还原的还原剂，高温氧化成 的CO是间接还原的还原剂； ③ 料柱的骨架 特别是在软熔带及其以下的区域，焦炭 是煤气流通过的唯一通道，是下部料柱的主体； ④ 渗碳 溶入生铁。
60-80 20.2 —— —— ——
40-60 55.74 44.87 42.21 34.64 56.84 40.03
40-60 49.5 22.8 29.3 12.1
25-40 12.8 14.63 37.15 31.09 29.46 35.71
25-40 16.8 42.82 62.6 61.2
机械剥落 耐火砖膨胀受外部束缚产生应力造成的
结构剥落 由于炉渣等渗透耐火砖本身物理化学性能变化而造成的。 上个世纪的研究表明炉身下部炉墙砖衬破损的因素分别是碱-40%；C、Zn、SiO-20%； 磨损10%；热震10%；导热性差10%；炉渣侵蚀5%。 因此必须控制边缘气流发展，使耐火砖衬表面温度在渣皮熔化温度以下1200℃，而要控 制边缘气流有需要精料作为基础。
2.1 对高炉顺行的影响
③软熔性能 在软熔带影响软熔层数n，软熔层的宽度B，
在这个区域特别重要的是焦炭的空隙度及焦炭层的厚度
④渣量 决定滴落带内的ht，滞留量，炉渣除了其数量外
焦炭质量对高炉生产的影响
M 40 % M 10 % Ad % Stad % CR I %
72. 9 8. 5 14. 78 0. 69
76. 1 7. 8 13. 51 0. 69
76. 7 7. 9 13. 12 0. 70
76. 7 7. 8 13. 33 0. 67
76. 2 7. 6 13. 41 0. 69
89. 33 7. 03 13. 45 0. 66
Key W ords coke qua lity B F ho t sta te index
众所周知, 焦炭在高炉生产中起着热源、还原 剂和料柱“骨架”三大作用。 随着高炉大型化和氧 煤强化炼铁技术的不断进展, 煤比逐渐提高, 入炉 焦比逐渐降低, 焦炭在高炉中的“骨架”作用就变 得更为突出, 因此对焦炭质量的要求也就愈来愈 高。 焦炭质量主要受炼焦煤性质和炼焦工艺方式 制约。 但由于目前我国优质炼焦煤紧缺与高炉对 焦炭质量要求愈来愈高的情况已经形成明显矛 盾, 所以焦炭质量的提高幅度很有限。
89. 33 6. 83 13. 38 0. 63
76. 8 7. 7 13. 06 0. 58
78. 0 7. 5 12. 83 0. 55
79. 15 7. 3
12. 45 0. 56
79. 12 7. 3
12. 33 0. 56
79. 18 7. 3
79. 41 7. 2
12. 27 0. 63 30. 2
Stad % CR I % CSR %
0. 63 30. 2 57. 4
0. 55 23. 89 68. 94
0. 48
0. 67 0. 53 0. 67 0. 83
≤24
≥65
0. 61
焦炭质量对高炉的影响
焦炭质量对高炉的影响焦炭是高炉冶炼过程中重要的还原剂和燃料，其质量直接影响高炉的冶炼效果和产品质量。
下面将从焦炭质量对高炉还原性能、渗透性能和操作条件等方面进行详细阐述。
首先，焦炭质量对高炉还原性能有直接影响。
焦炭在高炉内发挥着还原增碳的作用，其具有高还原性能、较大的焦炭展开系数和较低的还原度损失率时，可有效提高高炉的还原性能。
焦炭的还原性能受其化学成分、物理结构和热稳定性等因素的影响。
一方面，高挥发份和较多的氢、碳和低氮的焦炭有利于提高焦炭的还原性能。
另一方面，降低焦炭中硫、磷、钾等杂质含量对于提高焦炭的还原性能也是十分重要的。
此外，焦炭中固定碳含量的高低也直接影响焦炭的还原性能，固定碳含量越高，焦炭的还原性能越好。
其次，焦炭质量对高炉的渗透性能也具有重要影响。
焦炭在高炉内下降过程中，会受到高温和高压的影响，如果焦炭质量不合格，会导致焦炭在下降过程中易溶解、粉化、断裂等现象，严重影响高炉的渗透性能。
可造成炉料排列的不规则和难以形成理想的还原条件，从而降低高炉的冶炼效果。
此外，焦炭质量对高炉的操作条件也会产生影响。
焦炭质量不理想将会增加高炉的炉喉塞渣倾向，降低高炉的持炉率。
不合格的焦炭在高温和高压下容易糊状结焦，产生大量焦炭结焦物，堵塞高炉炉缸和炉喉，降低高炉的操作效率。
此外，焦炭的杂质含量高，会加重高炉的炉缸结渣和结焦倾向，增加炉缸结壳的难度，增加炉缸结构的修理和更换次数，加大高炉的运行成本。
综上所述，焦炭质量对高炉的影响是多方面的，包括还原性能、渗透性能和操作条件等方面。
焦炭质量的优劣直接关系着高炉的冶炼效果和产品质量。
因此，高炉冶炼过程中应该严格控制焦炭质量，确保焦炭的还原性能和渗透性能达到最佳状态，从而提高高炉的冶炼效果和产品质量。
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表 3 鞍钢高炉风口焦检验结果及比较情况
热态性能 试样来源
粒 度 组 成 (mm ) %
CR I % CSR % > 40 40～ 25 25～ 10 < 10
鞍钢 10BF 48. 0 47. 1 35. 82 47. 85 12. 32 4. 01
鞍钢 11BF 60. 4 39. 5 6. 68 29. 64 41. 11 22. 57
从整体上看, 鞍钢的焦炭质量呈现出逐年提 高的趋势, 但与国内宝钢、马钢等企业相比, 仍然 存在一定的差距, 且焦炭灰分、硫分和热态性能波 动较大。
表 1 1991～ 2003 年鞍钢焦炭质量变化情况
年份
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
图 1 焦炭M 40 对高炉利用系数和综合焦比的影响
孟超慧, 工程师, 1993 年毕业于鞍山科技大学钢铁冶金专业, 现工作于鞍钢新钢铁公司生产部 (114021)。
·10·
《鞍钢技术》2004 年第 5 期
之, 焦炭粒度的选择应以焦炭强度为基础。 焦炭粒度在高炉内从上到下逐步减小的趋势
是不容置疑的, 但在纵向和径向上的变化规律均 有所不同。国内外在高炉解剖研究中发现, 焦炭粒 度在炉身上部一般变化不大, 从炉身下部开始边 缘部分首先细化, 至炉腹部位半径中点出现明显 细化, 而高炉中心区域始终变化不大 (见图 4)。
Key W ords coke qua lity B F ho t sta te index
众所周知, 焦炭在高炉生产中起着热源、还原 剂和料柱“骨架”三大作用。 随着高炉大型化和氧 煤强化炼铁技术的不断进展, 煤比逐渐提高, 入炉 焦比逐渐降低, 焦炭在高炉中的“骨架”作用就变 得更为突出, 因此对焦炭质量的要求也就愈来愈 高。 焦炭质量主要受炼焦煤性质和炼焦工艺方式 制约。 但由于目前我国优质炼焦煤紧缺与高炉对 焦炭质量要求愈来愈高的情况已经形成明显矛 盾, 所以焦炭质量的提高幅度很有限。
CSR %
57. 4
注: 3 为M 25 M 10 (GB T 1996- 94)。用 GB 1996- 80 衡量时,M 40= 76. 5% ,M 10= 7. 7%。 抗碎强度差 12. 8% , 耐磨强度差 0. 9%。
·12·
《鞍钢技术》2004 年第 5 期
表 2 鞍钢与国内部分企业焦炭质量指标比较 (2003 年)
焦 炭的热态性能不好 (CR I 高、CSR 低) , 会 使块状带透气性变差, 软熔带位置下移。表现为中 心气流变弱, 边沿气流增强; 炉缸中心死料柱增 大, 风口及回旋区的碎焦量增加, 炉缸透液性变 差, 铁口深度减小等。 这些都会严重影响高炉顺 行。 此外还会引起高炉直接还原度升高和煤气化 学能利用降低, 导致焦比升高。图 5 是鞍钢 3 号高 炉根据 1982 年的生产数据统计的焦炭 CR I 与综 合焦比的关系。 1. 5 焦炭质量波动对高炉生产的影响
M 40 % M 10 % Ad % Stad % CR I %
72. 9 8. 5 14. 78 0. 69
76. 1 7. 8 13. 51 0. 69
76. 7 7. 9 13. 12 0. 70
76. 7 7. 8 13. 33 0. 67
76. 2 7. 6 13. 41 0. 69
89. 33 7. 03 13. 45 0. 66
逐渐达成共识, 国内宝钢、马钢等企业已将 CR I 和 CSR 纳入焦炭考核指标当中。鞍钢近年来对此 也很重视, CR I 和 CSR 也有所改善, 但在生产中 仅作为参考指标, 重视程度还远远不够。表 3 是鞍 钢高炉风口焦检验结果及其与马钢的比较情况。 从表中可以看出, 鞍钢高炉的焦炭在炉内的细化 程度明显高于马钢的, 这必然会给高炉生产带来 不利的影响。因此, 鞍钢在焦炭生产中一定要重视 焦炭的高温性能。
孟超慧 吕铮 焦炭质量对高炉生产的影响
渣的化学组成可以控制循环碱量, 但最有效的方 法还是从源头上加以控制, 即将进入高炉内的碱 量降至 2. 0～ 2. 5kg t 铁以下, 即使是使用含碱量 低的铁料, 焦炭灰分中的碱含量 (以氧化物计) 也 要限制在 1. 5%～ 2. 0%。
焦炭水分的波动虽然可以通过监测手段进行 自动补偿, 但仍然会引起炉内热平衡的波动与生 铁成分的波动, 导致焦比升高。 焦炭水分每增加 1% , 焦炭用量增加约 1. 1%～ 1. 3%。 1. 4 焦炭热态性能对高炉生产的影响
高炉是炉料与煤气流之间的逆向“反应器”, 所谓高炉顺行实际就是炉料与煤气流之间的逆向 运动平稳。 由于料柱在冶炼过程中是以原始分布 的层状整体下移的, 所以入炉焦炭质量短期或长 期的波动均会造成煤气流分布的改变, 从而引起 高炉操作和铁水质量的变化。
·11·
国内马钢 2500m 3 高炉的生产实践表明, 焦 炭质量短期稍微下降, 会使炉况不稳定, 正常的 风量及较高的煤比均难以维持; 焦炭质量短期明 显下降, 会使煤气流失常, 顺行变差。 每次焦炭强 度变化均会对炉况产生影响, 在炉内焦炭负荷轻、 煤比少、炉温高时影响程度稍小一些, 反之影响 比较严重。由此可见, 焦炭质量的稳定是高炉顺行 的基本条件之一。
邯 钢 84. 37 6. 97
承 钢 81. 78 8. 33
宣 钢 82. 02 7. 51
梅 山 80. 93 平 均 81. 45
6. 98 7. 00
Ad %
12. 27 11. 31 12. 66 12. 30 12. 50 12. 26 13. 49 12. 40 12. 50 12. 02 13. 39 13. 93 12. 05 12. 47
89. 33 6. 83 13. 38 0. 63
76. 8 7. 7 13. 06 0. 58
78. 0 7. 5 12. 83 0. 55
79. 15 7. 3
12. 45 0. 56
79. 12 7. 3
12. 33 0. 56
79. 18 7. 3
79. 41 7. 2
12. 27 0. 63 30. 2
在高炉生产中不但要控制焦炭灰分含量, 还 应该控制灰分的组成, 尤其是硫、磷和碱金属的含
量。碱金属在炉内不断循环富集, 不仅能够在炉墙 上形成炉瘤, 侵蚀炉衬, 而且对高炉内焦炭的气化 反应具有明显的催化作用, 能够大大降低焦炭的 强度和块度, 从而影响高炉顺行。一般情况下, 钾、 钠含量在焦炭中每增加 0. 3%～ 0. 5% , 焦炭与 CO 2 的反应速度约提高 10%～ 15%。 钾、钠还可 以降低焦炭与 CO 2 反应的开始温度。含 3% 钾、钠 的焦炭比含 0. 1%～ 0. 3% 钾、钠的焦炭的反应开 始温度约降低 50～ 100℃。 虽然通过改变渣量和
的生产数据进行统计得出的焦炭M 40、M 10 对高 炉利用系数、综台焦比的影响趋势。 总体结果, M 40 每提高 1% , 高炉利用系数提高 0. 04t (m 3 ·d) , 综合焦比下降 5. 6kg t; M 10 改善 0. 2% , 利 用 系 数 提 高 0. 05t (m 3 ·d ) , 综 合 焦 比 下 降 7kg t。 按照鞍钢目前的焦炭强度水平推算, 利用 系数平均应达到 2. 099t (m 3·d) , 波动范围在 1. 989～ 21210t (m 3 · d ) 之 间; 综 合 焦 比 应 为 517kg t, 波动范围 498～ 528kg t。
图 5 焦炭 CR I 与高炉综合焦比的关系
2 鞍钢焦炭质量现状
鞍钢高炉使用的焦炭主要靠自产, 外购一少 部分。 近年来, 通过焦炉改造、细化配煤和强化管 理等手段, 焦炭质量有了较明显的提高, 为高炉实 现优质、高产、低耗、长寿创造了良好的条件。 目 前, 年产全焦能力约为 490 万 t, 其中> 25mm 冶 金焦 445 万 t。表 1 为鞍钢近年来焦炭质量的变化 情况; 表 2 是鞍钢与国内部分企业焦炭质量的比 较。
焦炭的冷强度指标 (M 40 和M 10 ) 并不能完 全代表其在炉内的性能, 冷强度相近的焦炭, 其高 温反应后强度也有可能存在很大差异。 马钢在实 验研究时测定 8 个焦样,M 40 在 74. 4%～ 75. 2% 之间, 相差 0. 8% , 而 CSR 在 49. 7%～ 60. 6% 之 间, 相差 11%。
图 2 焦炭M 10 对高炉利用系数和综合焦比的影响
1. 2 焦炭粒度对高炉生产的影响 焦炭平均粒度 (AM S) 是衡量焦炭质量的重
要指标, 一般认为, 最佳的 AM S 范围应为 50～ 55m m 。但更重要的应是焦炭的粒度组成。均匀的 焦炭粒度能够使高炉透气性良好。 图 3 示出了入 炉焦中中小块焦量与高炉透气性之间的关系。 一 般认为, 焦炭的粒度范围应为 40～ 80mm。但粒度 稳定与否取决于焦炭强度。焦炭强度差, 应提高粒 度下限; 焦炭强度好, 可适当放宽粒度下限。 但降 低粒度下限, 并不等于忽视碎焦和焦粉入炉。 总
1 焦炭质量对高炉生产的影响规律
尽管各企业在实际生产中对焦炭质量的要求 并不一致, 但对焦炭在炉内的作用和它对高炉操 作的影响却有着非常一致的认识。 国内外的大量 研究结果表明, 焦炭质量对高炉生产的影响主要 表现在以下几方面。 1. 1 焦炭强度对高炉生产的影响
焦炭强度对高炉生产的影响是十分明显的。 图 1～ 2 是通过对鞍钢、本钢、武钢和宝钢等单位
Inf lence of Coke Q ua lity on B F P roduct ion
M eng Chaohu i L u Zheng (A ngang N ew Iron and Steel Co. , L td)
Abstract T he p ap er ana lyzes the inflence of co ld and ho t sta te streng th indexes of coke on B F p roduction and com p a res the d isp a rity of coke qua lity of A ngang and tha t of o ther en2 terp rises, the m ea su res fo r im p roving coke qua lity of A ngang a re offered.