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焦粉由于其表面多孔,比表面積較大,在煉焦過(guò)程中,本身為惰性物,與活性組分的液態(tài)產(chǎn)物接觸面積大,其間的結(jié)合單純依靠固體顆粒對(duì)液相的吸附作用,因此配入量不宜過(guò)多。
焦粉一方面減少了半焦收縮和固化階段的揮發(fā)分析出量,降低了兩個(gè)階段的收縮度;另一方面由于多孔結(jié)構(gòu)的剛性小,使焦餅收縮產(chǎn)生的應(yīng)力較小,減少了焦炭的氣孔率,兩方面的結(jié)果都使焦炭塊度和抗碎性能增加,因此,在以往的生產(chǎn)實(shí)踐中焦粉經(jīng)常被用作瘦化劑。
焦炭裂紋度與氣孔率的高低,與煉焦所用煤種有直接關(guān)系,如以氣煤為主煉得的焦炭,裂紋多,氣孔率高,強(qiáng)度低;而以焦煤作為基礎(chǔ)煤煉得的焦炭裂紋少、氣孔率低、強(qiáng)度高。
焦炭強(qiáng)度通常用抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表示。
焦炭的抗碎強(qiáng)度是指焦炭能抵抗受外來(lái)沖擊力而不沿結(jié)構(gòu)的裂紋或缺陷處破碎的能力,用M40值表示;焦炭的耐磨強(qiáng)度是指焦炭能抵抗外來(lái)摩檫力而不產(chǎn)生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力,用M10值表示。
焦炭是高爐煉鐵用的,煉鐵需要把焦炭、球團(tuán)、燒結(jié)礦、礦石等物料按一定的比例、批次、順序加入到高爐里面,在高爐的還原氣氛下煉出鐵水,之后提供給煉鋼廠進(jìn)行煉鋼。
鐵水到了煉鋼之后兌進(jìn)轉(zhuǎn)爐,一般情況下轉(zhuǎn)爐還需要加入一定量的廢鋼用來(lái)平衡熱量。鐵水和廢鋼都加入轉(zhuǎn)爐后通過(guò)氧槍進(jìn)行供氧操作,利用氧氣的氧化作用把鐵水中的碳、硅、錳、磷、硫以及一些非金屬夾雜脫去,形成鋼水。在供氧的同時(shí)還需要加入石灰、白云石、氧化鐵皮以及礦山等渣料和冷卻劑。鋼水冶煉完成之后在出鋼過(guò)程中還要根據(jù)不同的鋼種要求加入相應(yīng)的鐵合金,之后還有精煉等過(guò)程。
焦炭在高爐中的骨架,支撐煉鐵原料(燒結(jié),球團(tuán),塊礦),和氣體的通風(fēng)窗。
中的主導(dǎo)作用4影響焦炭,不提供熱量的變化,這決定了3的理論焦比值。這低于值,高爐難以正常生產(chǎn),或經(jīng)濟(jì)上不合算。
在高爐煉鐵碳有了很大的改變,各種條件下的還原和碳化作用不夠。在高噴煤比條件下,焦炭的骨架作用將更加突出,對(duì)焦炭質(zhì)量的要求會(huì)越來(lái)越高。否則,很難實(shí)現(xiàn)高煤比,不是高爐正常生產(chǎn)。從進(jìn)線到風(fēng)口焦炭平均粒度從20%下降到40%。下焦熱粉反應(yīng)率很低。