影響焦炭質量的因素及改善

2018-01-05   來源:中國聯合鋼鐵網
在高爐冶煉過程中,焦炭的骨架作用非常重要,其核心指標是抗碎強度、耐磨強度、反應性和反應后強度,其中最重要的是反應性和反應后強度。只有降低焦炭的反應性,提高焦炭的反應后強度,才能夠保證高爐順行和各項指標的優化,從而使焦比降低、產量增加、鐵成本降低,這對煉鐵生產具有重要意義。 影響焦炭質量的因素 煉焦煤料的煤化度。大量的科學及生產實驗結果表明,中等變質程度的煤(焦煤、肥煤)煉出的焦炭氣孔率低,與CO2反應后氣孔率的增值較小,即反應性降低。但是單獨煉焦時,不僅不能充分利用煉焦煤資源,而且容易出現推焦困難,損壞爐體。 煉焦煤料的惰性組分含量。按煤巖學理論,結焦過程中并非煤粒互熔成均一的焦塊,而是活性物和惰性物之間進行界面反應。因此,焦炭的強度既決定于活性物的組型和各種組型的含量,又決定于惰性物相對含量。適宜的惰性物含量可以獲得氣孔率低的焦炭,而且焦炭與CO2的反應速率也低。因此,應使煉焦煤料的惰性物含量達到適宜值,以獲得反應性低、反應后強度高的優質焦炭。 煤料的預處理。煤料的堆密度及均勻性增加、預熱后裝煤(200℃)等均能使焦炭的氣孔率降低(實驗已證明能降低焦炭的氣孔率3%左右),使焦炭的比表面積減少,進而降低焦炭的反應性。 煉焦條件。提高煉焦速度與延長燜爐時間,也能降低焦炭的氣孔率,從而改善焦炭的反應后強度。 改進焦炭質量的措施 為了不斷改善焦炭的質量,在條件允許的情況下,研究者對焦炭的抗碎強度與反應后強度、熱反應性的相關性進行了分析和試驗。 單種煤結焦性能試驗。到目前為止,對煤的研究還沒有一種成型的理論,而且,由于不同礦點的同一煤種質量差異較大,只能通過科學試驗,不斷摸索、不斷完善。為此,研究者對不同礦點的洗精煤分別進行小焦爐試驗,對所得焦炭進行質量分析,尋找單種煤的結焦特性以及焦炭抗碎強度、反應后強度、熱反應性的對應關系,從而為優化配煤比提供依據。試驗顯示,焦炭的抗碎強度與反應后強度、熱反應性雖不存在一一對應的關系,但在大趨勢上基本統一,特別是強黏結性煤存在著較明顯的對應關系。 提高煉焦速度的研究。我國焦爐加熱的管理方法通常用標準溫度法,日本采用火落管理法。由于火落后的焦餅仍照常進行加熱,在經過一段不低于技術要求的燜爐時間才可以推焦,使焦餅在結焦后期的熱分解與熱縮聚程度提高,焦炭的揮發分降低,碳結構中氫含量減少,焦質更加致密,從而能夠提高焦炭的耐磨強度和反應后強度,降低焦炭的反應性。這與我國傳統的提高煉焦速度、延長燜爐時間,使焦炭的氣孔率降低,從而提高焦炭的耐磨強度和反應后強度的觀點基本一致。為此,研究者進行了半個月的試驗。試驗表明,提高加熱速度,延長燜爐時間,對改善焦炭質量有一定的好處。 焦炭鈍化技術的研究。研究者采用硼酸作為鈍化劑,在熄焦池內配入硼酸,用不同濃度的硼酸溶液熄焦,在配煤比不變的情況下,焦炭的熱反應性降低5%左右,反應后強度提高5%左右,但是焦炭的成本上升15元/噸以上。對于焦化廠來說,成本壓力增大。因此,焦炭鈍化以及鈍化劑的選擇還有待進一步研究。 (來源:煉鋼)
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