霍飛

摘 要：隨著時代的進(jìn)步和工業(yè)的發(fā)展，我國對煉鐵這一工業(yè)的技術(shù)需求也日益增加，作為我國的主要工業(yè)技術(shù)，對于煉鐵相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)也一直在不斷的進(jìn)步中。高爐煉鐵是煉鐵工業(yè)的主要技術(shù)，在近幾年得到了飛速的發(fā)展，但也有技術(shù)上再進(jìn)步的空間。其中焦炭作為高爐煉鐵的重要原料，在這一技術(shù)中有著舉足輕重的作用，很大程度上，直接影響了煉鐵質(zhì)量的好壞，關(guān)系到煉鐵的技術(shù)指標(biāo)，而高爐煉鐵技術(shù)的不斷發(fā)展也就意味著對于煉鐵所需焦炭的質(zhì)量也有著越來越高的要求，本文就將對焦炭質(zhì)量對高爐煉鐵的影響進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：焦炭質(zhì)量；高爐煉鐵；技術(shù)

作為我國工業(yè)技術(shù)中重要的一項(xiàng)，煉鐵技術(shù)在我國的發(fā)展歷史悠久，具有著較為成熟的技術(shù)和相應(yīng)的應(yīng)用體系，其中高爐煉鐵是主要的煉鐵技術(shù)之一，在全國范圍煉鐵技工業(yè)廠都有著廣泛的應(yīng)用。而作為高爐煉鐵的直接原材料，焦炭的質(zhì)量是影響煉鐵質(zhì)量好壞的關(guān)鍵所在，特別是隨著近幾年高爐煉鐵技術(shù)的不斷進(jìn)步，對于焦炭的質(zhì)量有了更高的要求，焦炭在這項(xiàng)技術(shù)中的作用也有了不斷的變化。因此，要根據(jù)煉鐵大環(huán)境的趨勢和現(xiàn)狀，切實(shí)分析到位焦炭質(zhì)量對高爐煉鐵的影響，探究適合高爐煉鐵的質(zhì)量上乘焦炭，這樣才能推動整個煉鐵工業(yè)的進(jìn)步。

1 焦炭在高爐煉鐵過程的重要作用

高爐煉鐵實(shí)際上是一個化學(xué)過程，通過焦炭和三氧化二鐵進(jìn)行一系列的化學(xué)反應(yīng)，最終將鐵從鐵礦石中還原出來，而這個過程中，焦炭要進(jìn)行多步反應(yīng)，比較明顯的是作為還原劑，還原鐵。而實(shí)際上，焦炭還是發(fā)熱劑和滲碳劑，焦炭在反應(yīng)過程中釋放能量，這些能量可以直接提供給還原鐵的反應(yīng)，使反應(yīng)可以順利進(jìn)行，并且不需要額外補(bǔ)充能量，另外焦炭還可以為鐵水滲碳提供碳源，這是它作為滲碳劑的作用。此外，隨著高爐煉鐵技術(shù)的不斷進(jìn)步，焦炭的另一作用越來越重要，也就是作為料主骨架的作用，這可以為高爐爐內(nèi)維持它的透氣性和透液性，目前焦炭的此作用暫沒有可替代的材料。

2 高爐煉鐵對焦炭質(zhì)量的要求

焦炭在高爐煉鐵中的作用至關(guān)重要，而在高爐煉鐵的具體反應(yīng)過程中，焦炭會隨著反應(yīng)的進(jìn)行而得到大量的消耗，一些是作為反應(yīng)需要的原料，而很大部分是經(jīng)過碰撞、擠壓、磨損等機(jī)械作用或者是經(jīng)過碳融損反應(yīng)、堿金屬侵蝕等化學(xué)作用而被損耗，這些損耗會使焦炭的利用率大大降低，而質(zhì)量不好的焦炭在這些過程中會被損耗的更多，因此想要使高爐煉鐵中，焦炭的利用率得到提升，就必須對焦炭的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把控。

2.1 化學(xué)成分

焦炭在高爐煉鐵中作為氧化與還原反應(yīng)的還原劑，并且為還原鐵的反應(yīng)提供能量，因?yàn)橐裢庾⒅亟固康倪@一作用，其中，焦炭中固定碳的含量決定了焦炭的這一性能，所以在對焦炭進(jìn)行選擇時，要選擇固定碳含量較高而灰分含量低的焦炭，因?yàn)榛曳殖煞譀Q定了焦炭的強(qiáng)度，對堿金屬的碳融反應(yīng)等有催化作用，為避免顆粒出現(xiàn)較多裂痕，要控制灰分的含量，并且焦炭的揮發(fā)性能也要控制，選擇不易揮發(fā)的焦炭。

2.2 粒度

焦炭的顆粒大小就是粒度，通常情況下較為適宜高爐煉鐵的焦炭粒度為40毫米到50毫米之間，并且焦炭的顆粒要均勻。如果焦炭粒度過大，超過75毫米，則焦炭在反應(yīng)過程只易破碎，并且以粉末狀分散至爐內(nèi)，使整個反應(yīng)的環(huán)境惡化，并且影響爐內(nèi)壓強(qiáng)，使煉鐵產(chǎn)量下降。

2.3 冷態(tài)機(jī)械強(qiáng)度

冷態(tài)機(jī)械強(qiáng)度指的是焦炭的抗碎強(qiáng)度和抗磨強(qiáng)度，抗碎強(qiáng)度是指焦炭抵抗機(jī)械沖擊的能力，具體表現(xiàn)為它的裂紋情況，而抗磨強(qiáng)度是指焦炭的抗磨損能力，體現(xiàn)了焦炭的焦體強(qiáng)度，并且直接影響焦炭的粉化性能?？傮w來說，焦炭的冷態(tài)機(jī)械強(qiáng)度可以影響焦炭在高爐中的利用效率，并且影響高爐內(nèi)塊狀帶的透氣性，對高爐反應(yīng)有著至關(guān)重要的作用，因此，在具體選擇中，要選擇冷態(tài)機(jī)械強(qiáng)度較好的焦炭。

2.4 高溫性能

高溫性能指的是焦炭耐高溫的能力，具體表現(xiàn)為焦炭在高溫狀態(tài)下與二氧化碳進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的能力，相關(guān)的指標(biāo)衡量分別為的塊焦反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度。另外高溫性能也指焦炭在高溫下對堿侵蝕的提抗能力，反應(yīng)了焦炭的高溫強(qiáng)度。焦炭在高溫狀態(tài)下的性能表現(xiàn)直接影響了焦炭在反應(yīng)過程中的利用率，因此要格外注意。

3 提高焦炭質(zhì)量的技術(shù)措施

焦炭的質(zhì)量是影響高爐煉鐵的主要因素，因此提高焦炭質(zhì)量是對高爐煉鐵整體效率提升的有效措施。首先，高爐煉鐵中要對焦炭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，焦炭的結(jié)構(gòu)直接影響焦炭的性能，并且關(guān)系到焦炭在高溫下的反應(yīng)效率，對堿侵蝕的抗性，想要增加焦炭在整個反應(yīng)過程中的反應(yīng)性，可以在焦炭結(jié)構(gòu)中增加惰性成分，而對反應(yīng)強(qiáng)度的提升，可以通過加入焦粉或者是有等來實(shí)現(xiàn)。

此外，焦炭也要降低焦炭中的灰分，避免灰分顆粒在反應(yīng)過程中使焦炭的強(qiáng)度降低，并且對焦炭在爐內(nèi)碳融反應(yīng)起到一定的催化作用，而導(dǎo)致煉鐵產(chǎn)率降低。因此要對焦炭的灰分成分進(jìn)行格外的注意，進(jìn)行一定的指標(biāo)檢驗(yàn)，避免灰分成分的占比較多，從而對焦炭反應(yīng)的煉鐵質(zhì)量造成影響。

在進(jìn)行焦炭質(zhì)量的提高時，也要跟隨時代的腳步，采用更為先進(jìn)的新工藝技術(shù)，比如，干熄焦技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)由日本引進(jìn)，在我國已經(jīng)得到了一定的推廣和發(fā)展，此技術(shù)主要是針對焦炭的強(qiáng)度進(jìn)行增加，最高能提升四個百分比，使焦炭的強(qiáng)度可以大幅度提升，并且也能改善焦炭自身的許多性能，比如高溫性能，抗堿侵蝕性能等，這項(xiàng)技術(shù)日益成熟，是主要提升焦炭質(zhì)量的常用技術(shù)之一。

4 結(jié)論

高爐煉鐵是我國主要的工業(yè)技術(shù)，而隨著時代的發(fā)展，我國對鐵的需求量逐漸增加，因此這項(xiàng)工業(yè)也要隨時代的腳步不斷發(fā)展。目前，想要提高高爐煉鐵的生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，增加生產(chǎn)效益，從高爐煉鐵的原材料焦炭入手，是最為顯著的，焦炭質(zhì)量可以有效影響高爐內(nèi)的反應(yīng)，提高鐵水的質(zhì)量，為煉鐵工業(yè)帶了經(jīng)濟(jì)效益，并且對于焦炭質(zhì)量的改善也是促進(jìn)環(huán)境發(fā)展的重要舉措，對工業(yè)發(fā)展來說，具有雙贏的結(jié)果。

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