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為什么高爐煉鐵用焦炭不直接用煤塊?
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為什么高爐煉鐵用焦炭不直接用煤塊?

分類:
行業新聞
作者:
來源:
2018/03/20 11:33

  焦炭是高爐冶煉過程中的重要原料,占比約45%左右,其他還有球團礦、燒結礦、塊礦、石灰石等。關于焦炭,有些人會有疑問,焦炭、煤炭都是高發熱量的燃料,甚至有的無煙煤比焦炭熱值更高,還比焦炭便宜,為什么高爐不直接用煤炭呢?下面小編通過回答三個問題來解決大家的疑惑。

  Q1:What???焦炭是什么?比煤好在哪兒?跟家里常用的炭一樣嗎?

  通俗說,焦炭就是煤提純后的產物。焦炭跟煤相比,少了些水兒和氣兒,也把別有用處的煤氣和對煉鐵有害的焦油分離了出去。

  日常所說的煤炭一般就是指煤,而家常用的炭一般是木炭。

  Q2:How???焦炭是怎樣加工成的?

  把煤隔絕空氣放入“烤箱”(焦爐)高溫烘烤,隨著溫度升高,煤先是脫水、脫氣,300℃后變軟出油(焦油),這會兒的半成品半焦(也叫蘭炭)已經可以直接燒了。溫度再升高到1000℃左右,半焦再經縮聚就熟化成焦炭了。

  焦炭從“烤箱”出來,拿水“噴淋”就是水熄焦,放到有惰性氣體的“盒子”里自然冷卻就是干熄焦。

  Q3:Why???為什么要用焦炭?不能直接用煤塊嗎?

  先說說焦炭的用途,焦炭在高爐中有料柱骨架、還原、供碳、和供熱四種作用。

  料柱骨架:高爐爐料中焦炭堆密度最小,間隙大,體積占爐料總體積的35%-50%。焦炭比較堅固,只要在風口區以上就始終保持塊狀,這能使料柱有很好的透氣性,保持爐況順行。

  還原:焦炭碳含量在85%以上,高溫CO2氣體與焦炭中的碳反應生成CO,CO進一步還原鐵礦石生成鐵水。

  供碳:生鐵碳含量4%左右,全部來源于高爐焦炭,占焦炭含碳量的7%-9%。

  供熱:焦炭、噴吹燃料的燃燒及外部通入的熱風提供了高爐冶煉所需全部熱量,其中焦炭燃燒供熱占比高達75%-80%。

  高爐里的反應發生在“一升一降”之間,即煤氣的上升和爐料的下降,這就要求料柱要有很好的透氣性,使原料能被還原充分。煤不如焦炭堅固,被壓碎后會造成高爐透氣性下降。一些無煙煤的熱值、碳含量比焦炭還要高,但煤中的磷、硫等有害雜質也比較多,隨著燃燒進入鐵水會影響后續鋼材質量。兩相比較下可知,焦炭在高爐中不僅是燃料還是原料,煤在供熱性能上可替代焦炭,這一點企業可適當提高噴煤比例,但是還原反應及骨架作用還得靠焦炭,目前暫沒有更好的方案可替代。

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