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为什么高炉炼铁必须用焦炭?直接用煤块不行吗?

发表时间:2020-12-23 13:58

焦炭是高炉冶炼过程中的重要原料,约占45%,还有其他球团矿、烧结矿、块矿、石灰石等。至于焦炭,有人会疑问焦炭和煤炭都是高热值的燃料,甚至无烟煤的热值也比焦炭高,比焦炭便宜。为什么高炉不直接用煤?这里有三个问题解决大家的疑惑。


焦炭是什么

焦炭是什么?比煤好在哪儿和家里常用的木炭一样吗?


一般来说,焦炭是煤的产物。与煤相比,焦炭的水分和气体更少,而且还将别有用处的煤气与对炼铁有害的焦油分离开来。


一般来说,煤是指煤,而家里常用的炭是木炭。


焦炭从“烤箱”出来,拿水“喷淋”就是水熄焦,放到有惰性气体的“盒子”里自然冷却就是干熄焦。


把煤放在隔绝空气的“烤箱”(焦炉)里高温烘烤。随着温度的升高,煤先脱水脱气,300后变软,出油(焦油)。现在的半成品半焦(也叫兰炭)可以直接烧了。当温度升至1000左右时,半焦将在缩聚后成熟为焦炭。


焦炭是怎样加工成的

焦炭从“烤箱”里出来,喷水就是水熄焦,用惰性气体在“盒子”里自然冷却就是干熄焦。

先说焦炭的用途。焦炭在高炉中有四大功能:料柱骨架、还原、供碳和供热。


料柱骨架:高炉炉料中焦炭的密度最小,隙大,体积占炉料总体积的35%-50%。焦炭比较坚固,只要在风口区域以上,就会一直保持块状,可以使料柱具有良好的透气性,保持炉况平稳。


还原:焦炭含碳量在85%以上,高温CO2气体与焦炭中的碳反应生成CO,进一步还原铁矿石生成铁水。


供碳:生铁含碳量约为4%,全部来自高炉焦炭,占焦炭含碳量的7%-9%。


供热:焦炭和喷射燃料的燃烧以及外界引入的热空气提供了高炉冶炼所需的全部热量,其中焦炭燃烧占75%-80%。


高炉里的反应发生在“一升一降”之间,即煤气的上升和炉料的下降,这就要求料柱要有很好的透气性,使原料能被还原充分。煤不如焦炭坚固,被压碎后会造成高炉透气性下降。一些无烟煤的热值、碳含量比焦炭还要高,但煤中的磷、硫等有害杂质也比较多,随着燃烧进入铁水会影响后续钢材质量。两相比较下可知,焦炭在高炉中不仅是燃料还是原料,煤在供热性能上可替代焦炭,这一点企业可适当提高喷煤比例,但是还原反应及骨架作用还得靠焦炭,目前暂没有更好的方案可替代。


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