浅谈焦炭质量对高炉冶炼的影响

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1、浅谈焦炭质量对高炉冶炼的影响毛洁成（陕钢集I才I汉屮钢铁有限责任公司）摘要：木文结合汉钢生产实际，介绍了焦炭在高炉冶炼中的作用，阐述了焦炭质量对高炉冶炼的炉温、顺行和长寿的影响，进而影响到高炉生产指标，说明了焦炭质量在高炉生产中的重要性，钢铁企业应根据自身的实际条件，确定对焦炭质量的要求是非常必要的。关键词：焦炭质量；高炉冶炼；生产指标1刖B目前，精料技术对高炉生产指标的影响率在70%,工长操作水平占10%,企业现代化管理水平占10%,设备作业水平占5%,外界因素（动力、供应、上下工序等）占5%。在高冶炼强度、高喷煤比条件下，焦炭质量变化对高炉指

2、标的影响率在35%左右［1］。而我国优质炼焦煤资源紧缺，因受炼焦煤性质和炼焦工艺方式所制约，焦炭质量与国际上的焦炭相比有一定的差距，主要表现在焦炭灰分高，热态性能差。煤炭质量的优劣对钢铁企业的生产指标影响很大，如何根据企业自身的实际条件，确定对焦炭质量的要求是非常必要的。汉钢高炉使用的焦炭全部为外购水熄捣固焦，主要有陕焦一、二级和汇丰一、二级四种，2015年焦炭质量指标（见表1）达不到公司内控标准（见表2）,焦炭水分波动大、含沫量高、粒度偏小、热态性能差，已成为影响汉钢高炉生产指标的重要因索。表12015年汉钢焦炭质量指标项目水分%灰分%挥发分%

3、固定碳%硫分%转鼓指数％含沫量％CRI%CSR%M25M10<25mm汇丰一级6.2312.261.3986.300.7092.676.2912.2830.1958.08陕焦一级7.9512.521.4185.970.6992.566.3712.0530.7157.03汇丰二级9.8212.501.4785.950.7492.206.6311.9631.6854.46陕焦二级9.2413.041.4185.470.7292.396.5612.0734.0150.13表2汉钢焦炭质量内控标准项目水分%灰分%挥发分%固定碳%硫分%转鼓指数％含沫量％C

4、RI%CSR%M25M10<25mm一级焦炭8.012.501.6086.00.7092.07.08.030.060.0二级焦炭&013.001.8086.00.8089.0&0&035.055.02焦炭在高炉冶炼中的作用焦炭是将可以炼焦的煤粉装在炼焦炉内，在950〜1050°C高温下隔绝空气干饰所得的多孔块状物，其质量的好坏，対高炉冶炼的技术经济指标有决定性的影响［2］。焦炭在高炉冶炼中起到四个作用：(1)提供热源。高炉冶炼所消耗热量的70%来口丁•焦炭的燃烧。风口前燃烧lKg焦炭放热9800kJ,扣除焦炭自身灰分造渣耗热和脱硫耗热，每lKg焦

5、炭在炉内净供热q=9800C焦-2760A焦-20000S焦。(2)还原剂。焦炭中C是直接还原的还原剂，燃烧生成的CO是间接还原的还原剂。(3)料柱的骨架料。焦炭在高炉内是起骨架作用，支撐着炼铁原料(烧结矿，球团矿，天然块矿)，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)渗碳剂。在高炉炼铁过程屮焦炭屮的碳是逐步渗透到生铁屮，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%o焦炭的四种作用中，提供热源的主导作用不会改变，在各种条件下高炉炼铁中碳的还原作用利滲碳功能不会有较大的变

6、化，在高冶炼强度、高喷煤比条件下，焦炭在高炉中的“骨架”作用就变得尤为重要，因此对焦炭质量的要求也就愈来愈高。2008年公布的《高炉炼铁工艺设计规范》对焦炭质量指标具体要求见表3。表3焦炭质量指标要求炉容级别(m3)10002000300040005000M40>78%>82%>84%>85%>86%M10<8.0%<7.5%<7.0%<6.5%<6.0%反应后强度CSR>58%>60%>62%>64%>65%反应性指数CRI<28%<26%<25%<25%<25%焦炭灰分<13%<13%<12.5%<12%<12%焦炭含硫<0.7%<0.7%<

7、0,7%<0.6%<0.6%焦炭粒度范围(mm)75〜2075〜2575〜2575〜2575〜30大于上限<10%<10%<10%<10%<10%小于下限<8%<8%<8%<8%<8%3焦炭质量对高炉冶炼的影响焦炭质量包括其化学成分，物理性能和热态性能三个部分，它们三者之间的关系是互相依存和关联的，化学成分是基础，物理性能是保证，热态性能是关键。焦炭质量的波动，会对高炉冶炼产生不同程度的影响。3.1焦炭质量对炉温的影响焦炭质量首先是化学成分固定碳或灰分的高低。固定碳和灰分是焦炭的主要组成部分，两者互为消长关系，焦炭灰分高，固定碳含量相应降低，单位

8、焦炭提供的热量就少。焦炭水分的波动也会引起炉温的波动，尤其是水分过高时，焦粉粘在焦块上带入高炉，随煤气除尘系统进入除尘灰，会造成高炉焦炭