1、焦炭中的硫分 硫是生铁冶炼的有害杂质之一,它使生铁质量降低。在炼钢生铁中硫含量大于0.07%即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有11%来自矿石;3.5%来自石灰石;82.5%来自焦炭,所以焦炭是炉料中硫的主要来源。焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。当焦炭硫分大于1.6%,硫份每增加0.1%,焦炭使用量增加1.8%,石灰石加入量增加3.7%,矿石加入量增加0.3%高炉产量降低1.5—2.0%.冶金焦的含硫量规定不大于1%,大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于0.4—0.7%。 2、焦炭中的磷分 炼铁用的冶金焦含磷量应在0.02—0.03%以下。 3、焦炭中的灰分 焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。焦炭灰分增加1%,焦炭用量增加2—2.5%因此,焦炭灰分的降低是十分必要的。 4、焦炭中的挥发分 根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。如挥发分大于1.5%,则表示生焦;挥发分小于0.5—0.7%,则表示过火,一般成熟的冶金焦挥发分为1%左右。 5、焦炭中的水分 水分波动会使焦炭计量不准,从而引起炉况波动。此外,焦炭水分提高会使M04偏高,M10偏低,给转鼓指标带来误差。 6、焦炭的筛分组成 在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。我国过去对焦炭粒度要求为:对大焦炉(1300—2000平方米)焦炭粒度大于40毫米;中、小高炉焦炭粒度大于25毫米。但目前一些钢厂的试验表明,焦炭粒度在40—25毫米为好。大于80毫米的焦炭要整粒,使其粒度范围变化不大。这样焦炭块度均一,空隙大,阻力小,炉况运行良好。 7.焦炭反应性(CRI)与反应后强度(CSR) 焦炭强度的M40、M10转鼓指数都是焦炭的冷态特性,而焦炭在高炉中恰恰是在高达1000℃以上的热态下使用。M40、M10转鼓指数好的焦炭在高炉内不见得就表现出很好的冶炼性能。例如采用土法生产的焦炭虽然M40、M10的指标很好,但在实际冶炼应用时其冶炼性能却不一定好。因此,人们更看重的是焦炭在冶炼热态下的“高温强度”。这是因为焦炭强度在高炉下部被削弱的主要原因是高温下CO2对焦炭的侵蚀作用,焦炭中的C为CO2所氧化或曰CO2被焦炭中的C还原成CO。焦炭中的C被用于直接还原而消耗,失去了高温强度而发生粉化,失去了支架的透气作用,使高炉无法运行操作。因此,现代化大高炉要求的优质焦炭应该是在高温下不易被CO2所侵蚀的焦炭。经过长期的生产实践和科学实验,人们研究出,可以用焦炭的反应性(CRI)和反应后强度(CSR)来作为评价焦炭高温强度指标。我国采用的测定方法与日本新日铁相同,都是使实验条件更接近高炉情况。即在1100℃恒定温度下用纯CO2与直径20mm焦球反应,反应时间为120min,试样重200g,以反应后失重百分数作为反应性指数(CRI)。反应后的焦炭在直径130mm、长700mm的I型转鼓中以每分钟20转,转动600转并经筛分,以大于1mm筛上物与入鼓试样总重的百分数作为反应后强度(CSR)。 粒 度 大且均匀:60mm>80%; 大于80mm<10%; 5-15mm < 30%; <5mm <5%。 原因: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。 硫 分 炼焦时,配煤中的硫约有85 %--90%残留于焦炭中,因此配煤中的硫分越低越好,炼焦配煤的硫分一般应小于1.0%。硫是有害杂质,能使生铁变脆。为了脱除焦炭过高的硫分,需增加溶液石灰石和焦炭的用量,从而降低了高炉的利用系数,使生铁产量下降,焦炭的硫分每提高0.1 %,石灰石和焦炭的用量将分别增加3.7 %和1.8 % ,高炉生产能力降低2 %一 2.5 %。冶金焦的硫分规定不大于0.8 %。 灰 分 配煤中的灰分在炼焦后全部残留于焦炭中,因此应当控制配煤的灰分。煤的成焦率一般在75%左右。所以焦炭的灰分要比配煤灰分高1.3 倍左右,在生产要求配煤灰分小于10 %。焦炭的灰分每提高1 % ,焦炭用量增加2 %一2.5 %,溶剂石灰石的用量增加4 % ,高炉生铁产量降低3 % ,焦炭强度下降2.2 %。 根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。如挥发分大于 1.5% ,则表示生焦;挥发分小于 0.5—0.7%, 则表示过火,一般成熟的冶金焦挥发分为 1% 左右。 水 分 焦炭中水分是湿法熄焦时渗入的,通常达2%~6%。水分对高炉冶炼无影响,但由于焦炭是按重量入炉的,水分波动必然要引起干焦量的波动,从而引起炉况波动。 磷 分 炼铁用的冶金焦含磷量应在 0.02—0.03% 以下。 胶质层厚度 胶质层是表示煤在加热时产生液体的数量的指标。配煤中必须具有一定的液体物质来粘结其他不能熔融的物质,使之成为坚固的冶金焦炭。配煤对胶质体的要求厚度为15 一20mm。
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