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焦炭主要用于高爐煉鐵和用于銅、鉛、鋅、鈦、銻、等有色金屬的鼓風(fēng)爐冶煉,起還原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架作用。煉鐵高爐采用焦炭代替木炭,為現(xiàn)代高爐的大型化奠定了基礎(chǔ),是冶金的一個(gè)重大里程碑。
為使高爐操作達(dá)到較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),冶煉用焦炭(冶金焦)必須具有適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì),包括冶煉過(guò)程中的熱態(tài)性質(zhì)。
焦炭除大量用于煉鐵和有色金屬冶煉(冶金焦)外,還用于鑄造、化工、和鐵合金,其質(zhì)量要求有所不同。如鑄造用焦,一般要求粒度大、氣孔率低、固定碳高和硫分低;化工氣化用焦,對(duì)強(qiáng)度要求不嚴(yán),但要求反應(yīng)性好,灰熔點(diǎn)較高;生產(chǎn)用焦要求盡量提高固定碳含量。
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。
焦炭中的灰分:焦炭的灰分對(duì)高爐冶煉的影響是十分顯著的。焦炭灰分增加1%,焦炭用量增加 2—2.5%因此,焦炭灰分的降低是十分必要的。
焦炭中的揮發(fā)分:根據(jù)焦炭的揮發(fā)分含量可判斷焦炭成熟度。如揮發(fā)分大于1.5%,則表示生焦;揮發(fā)分小于0.5—0.7%,則表示過(guò)火,一般成熟的冶金焦揮發(fā)分為 1% 左右。
焦炭中的水分:水分波動(dòng)會(huì)使焦炭計(jì)量不準(zhǔn),從而引起爐況波動(dòng)。此外,焦炭水分提高會(huì)使M04偏高,M10偏低,給轉(zhuǎn)鼓指標(biāo)帶來(lái)誤差。