焦炭质量对高炉的影响

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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。

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。

焦炭质量对高炉冶炼的影响

（ｅｈｏｇｅｔｆｎａｇＳｅＣ．Ｌｄ，ｎｈｎ１４０，ｉｎｎ，ｈｎ）ＴｃｎｌｙＣｎｒｏＡｇｎｔｌｏ，ｔ．Ａｓａ１０９ＬａｉＣｉａｏｅｅｏｇ
Ａｂｔａｔｈｓｐｐｒａａｙｅｈｅａｉｎｈｐａｎ４ｓｒｃ：ＴｉａｅｎｌｚｓｔｅｒｌｔｏｓｉｍｏｇＭ０，ＣｎｈｔｉａｉｎｃｅｆｉｎＲＳａｄｔｅｕｉｚｔｏｏｆｃｅｔｌｉａｕｌｒｔｆＢＦａｄｄｓｕｓｅｈｎｕｎｉｇｒｇｌｒｔｆｔｅｆｃｕｔｎｏｏｅｑａｉｎｔｅｎｄｆｅａｉｏｎｉｃｓｓｔｅｉｆｅｃｎｅｕａｉｏｈｕｔａｉｆｃｋｕｔｏｈｏｌｙｌｏｌｙｏｅａｉｎｏｓｄｏｎｅｒｔｔｔｃｎｉｄｘｓｏｏｅｑｌｙａｄｅｏｏｃａｄｔｃｎｃｐｒｔｆＢＦｂａｅｎｍａｙｙａｓｓａｉｉｓｏｎｅｅｆｃｋｕａｉｎｃｎｍｉｎｅｈｉａｏｓｔｌｉｄｘｓｏｎＡｎａｇｎｅｅｆＢＦｉｇｎ．ＡｎｌｏｔｉａｅｎｌｚｓｔｅｄｇａａｉｎｄｇｅｆｃｋｎＢＦａｄｔｅｄａｓｈｓｐｐｒａａｙｅｈｅｒｄｔｅｅｏｏｅｉｎｈｏｒｏｒｔｉａｉｎｏｈｕｎｃｅｒｈｂａｌｎｘｍｐｌｓｏｏｔｔｅｚｎｆｔｅｔｙｒ．ｐｅａｉｓｔｔｏｆｔｅｆｒａｅｈａｔｙｓｍｐｉｇｅａｎｇｕｅｆｃｋｅａｈｏｅｏｈｕｅｅＫｅｒｙｗｏｄｓ：ｂａｔｆｒａｅ；ｃｋｌｓｕｃｎｏｅ；ｃｋｔｔｅｚｎｆｔｅｔｙｒｏｅａｈｏｅｏｈｕｅｅ；Ｍ４ｏ；ＣＲＳ

焦炭在高炉炼铁中的地位和作用

焦炭在高炉炼铁中的地位和作用焦炭在高炉炼铁中是不可缺少的炉料，对高炉炼铁技术进步的影响率在30%以上，在高炉炼铁精料技术中占有重要的地位。

焦炭对高炉炼铁的作用是：(1)主要的热量来源。

高炉炼铁炭素(包括焦炭和煤粉)燃烧所提供的热量，占高炉炼铁总热量来源的71%。

随着喷煤比的提高，焦炭用量在逐步减少。

但是，焦炭的用量总是要大于喷煤量。

理论最低焦比为250kg/t, 焦炭在风口燃烧掉55%～65%。

(2)还原剂。

焦炭还原作用是以C和CO形式来对铁矿石起还原作用。

炉料到风口焦炭溶反应为25%～35%。

(3)生铁的溶碳。

在高炉炼铁过程中焦炭中的碳是逐步渗透到生铁中。

一般铸造生铁含碳3.9%左右，炼钢生铁在4.3%左右。

生铁渗碳消耗焦炭7%～10%。

(4)炉料的骨架作用。

焦炭在高炉内是起骨架作用，支撑着炼铁原料(烧结矿，球团矿，天然块矿)，又起到煤气的透气窗作用。

焦炭的4种作用中，提供热源的主导作用不会改变，这就决定3个理论焦比最低值。

低于这个最低值，高炉炼铁就难以正常生产，或经济上就不合算了。

在各种条件下高炉炼铁中碳的还原作用和渗碳功能不会有较大的变化。

在高喷煤比条件下，焦炭的骨架作用会显得更加突出，相应对焦炭的质量要求也会越来越高。

否则，是难以实现高喷煤比，高炉炼铁不能正常生产。

焦炭从料线到风口平均粒度减少20%～40%。

劣质焦炭和热反应性差粉化率会很大。

宝钢高炉缸内的焦炭粒度可达33mm。

高炉炼铁对焦炭质量的要求各国根据资源条件，高炉炼铁要求的焦炭质量是有较大差别(详见表1)。

但是，工业发达国家的焦炭质量是明显优于中国，这是这些高炉技术经济指标优于中国的重要原因。

美国Gary厂焦炭的挥发份为1.8%，德国蒂森和瑞典SSAB分别为1.1%和1.0%。

我们认为，焦炭的挥发份应控制在0.5%～1.0%为宜。

过高会有生焦存在，焦炭强度差；过低是由于炼焦过火的原因，这时焦炭裂纹多，易碎。

1 高炉大型化以后对焦炭质量提出了高要求，并对焦炭热性能有要求高炉大型化以后，料柱增高后，料的压缩率提高了，透气性变差。

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

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

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焦炭质量对高炉的影响
一、焦炭质量对炉温的影响焦炭质量好坏，首先是化学成分Ｃ固或灰分高低。Ｃ固变化大时，如果高炉不能及时作出调整，会引起炉温大幅波动，铜钢高炉由于入炉焦炭的不确定性以及波动性较大，有时会出现炉温突然大幅升高或降低，虽然在实际生产中，影响炉温的因素很多，但是二座或二座以上高炉对外部条件同时作出相同反应时，可以判断是人炉原燃料发生变化。
二、焦炭质量对炉况的影响

焦炭灰份重，冷态机械强度和高温冶金性能都变差，高炉炉内料柱透气性恶化，高炉出现炉况不顺，频繁右时县冻货聂料．其至恶性悬料，操作上采用铁口长时间喷吹后拉风坐料。经常性的坐料还会对炉衬、炉底砖造成较大破坏，缩短高炉寿命。这时，常伴随着炉温大幅下降，拉风坐料时，容易引起风口倒灌，迫使高炉休风处理；长时间炉况失常，还容易形成炉缸中心堆积，风口频繁烧损，一些高炉采用了局部斜风口，活跃炉缸中心，减少风口损耗.另一方面，炉温大幅波动，引起炉内高温区上下移动，炉内软融带位置高低变动，也会进一步影响炉况。
三、粒度
► 焦炭粒度要求均匀。具体应根据高炉容积、
操作要求及指标水平，并以焦炭强度为基础来考虑。
四、高温性能
高温性能包括反应性CRI和反应后强度 CSR.反应性高在炉内被CO2溶损比例高，导致焦比升高。因此，反应性越低越好。反应后强度是衡量焦炭在经受CO2和碱金属侵蚀下保持高温强度的能力。因此反应后强度越高越好。
焦炭的质量
• 一、化学成分 • 固定碳和灰分是焦炭的主要组成部分，两者互为消长关系。固定碳含量高，单位焦炭提供的热量和还原剂就多，灰分含量相应降低。灰分高降低碳含量还带来一些不良影响。 • 1、高炉燃料（包括焦炭和煤粉）带入硫量约占高炉硫负荷的80%,因此在高炉用焦炭中要注意s的含量控制。
总结

通过以上分析我们不难看出焦炭质量的好坏对高炉冶炼会产生重大的影响。它影响到高炉冶炼的炉温、炉况以及生产指标进而影响高炉的使用寿命、产品的质量规格、生产成本的节约等。从中我们能得到以下启示：

（１）焦炭质量是许多中、小钢铁企业老、大、难问题，影响高炉炉况及各项生产指标，包括高炉寿命，企业在评估焦炭对炼铁经济成本影响时，不能只顾眼前利益，应从长远或一代炉龄去考虑。（２）焦炭质量问题已成为制约钢铁企业降低炼铁工艺成本的瓶颈，如何提高焦炭质量、稳定焦炭来源、加强质量监控、优化焦炭配置，应引起企业足够重视。（３）焦化厂应面向钢铁厂努力改善、提高焦炭质量。
我国焦化行业已基本形成了以常规机焦炉生产高炉炼铁用冶金焦、以热回收焦炉生产机械铸造用的铸造焦和以立式炉加工低变质煤生产电石、铁合金、化肥化工等用焦、以及生产超高功率电极、航空航天和医用高技术高附加值炭素制品用针状焦等世界上最为完整的独具中国特色的焦化工业体系。总的来说焦炭用途有以下行业：高炉炼铁、机械铸造、电石生产、加工铁合金、化肥化工制气和高科技高附加值产业等
• 2、挥发分是焦炭成熟的标志。挥发分含量低越低越好。 • 3、水分要适量，过高使焦粉粘在焦块上带入高炉。因此，应保持在较低水平。 • 4、磷和碱金属也是需要控制的成分。
二、冷态机械强度

焦炭强度与高炉生产状态及操作指标密切相关，包括抗碎强度和抗磨强度两项指标。它们从整体上反应焦炭在高炉内保持粒度的能力。
三、焦炭质量对高炉生产指标的影响

高炉是一项系统工程，各种因素相互制约，焦炭质量对高炉生产产生深层次而广泛的影响。焦炭Ｃ含量与高炉热制度相关；焦炭强度对高炉顺行影响尤大，如果从高炉冶炼进程看，炉内煤气流上升和炉料下降，往往是构成高炉冶炼过程诸矛盾中的主要矛盾，使炉料顺利下降，煤气流分布合理，是高炉获得优质、高产、低消耗的前提，可见，焦炭质量不仅对高炉炉况、操作，而且对高炉各项生产技术经济指标产生影响
焦炭及其质量对高炉的影响
小组成员：典立民苏亚晓任旭立
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1 2 3 4 5Fra bibliotek焦炭的定义焦炭的用途焦炭的质量焦炭质量对高炉的影响总结
焦炭的定义
• 烟煤在隔绝空气的条件下，加热到9501050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成的碳质材料.
焦炭的用途