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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。
焦炭中的硫分:硫是生鐵冶煉的有害雜質(zhì)之一,它使生鐵質(zhì)量降低。在煉鋼生鐵中硫含量大于 0.07% 即為廢品。由高爐爐料帶入爐內(nèi)的硫有11%來(lái)自礦石;3.5%來(lái)自石灰石;82.5%來(lái)自焦炭,所以焦炭是爐料中硫的主要來(lái)源。
焦炭硫分的高低直接影響到高爐煉鐵生產(chǎn)。當(dāng)焦炭硫分大于1.6%,硫份每增加0.1%,焦炭使用量增加1.8%,石灰石加入量增加3.7%,礦石加入量增加0.3%高爐產(chǎn)量降低1.5—2.0%。冶金焦的含硫量規(guī)定不大于1%,大中型高爐使用的冶金焦含硫量小于0.4—0.7%。