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焦炭的互补性研究

辛红艳  
【摘要】:现在炼铁行业把提高煤比作为改善钢铁工业能源结构,减轻炼焦工业污染的重要措施,而保证焦炭在高炉内的实际强度则是提高煤比、降低焦比的基础。焦炭强度受本身性质、温度和失碳率的影响。焦炭的选择受到焦炭资源的限制,高炉内温度及其分布的可调节性也很有限。因此,失碳率几乎是保护焦炭强度的唯一可控制因素。 课题首先使用可调气氛高温抗压试验机模拟高炉内的温度,研究不同失碳率下焦炭的抗压强度。得到了焦炭抗压强度与失碳率的关系。焦炭抗压强度随其失碳率的增大而呈线性降低的趋势。焦炭抗压强度对失碳率的敏感程度不仅因焦炭品种而异,而且还与温度有关。焦炭在高炉内的失碳率规律是,低于600℃时失碳率几乎为0,在600℃~1050℃的区域内失碳率快速增大,温度继续升高,失碳率缓慢增大,直到炉缸部位失碳率急速增大。 在互补性试验中发现,当反应性低的优质焦与反应高的劣质焦混合使用时,劣质焦优先于优质焦先反应,使优质焦的失碳率较单独使用时明显降低,高温强度明显提高。粒度小的焦炭与粒度大的焦炭混合使用时,小粒度焦炭的耗碳反应速度较快,失碳率比较集中,从而可起到保护大粒度焦炭的作用。焦炭在反应性和粒度等重要性质方面具有互补性。混合使用会使优质焦得到保护,使料柱保持足够的透气性。同时在补充试验中发现,焦炭处于与CO2先接触位置时,其失碳率相较于其它位置焦炭的失碳率高得多。 以上述实验结果为基础,提出了不同焦炭之间互补性的概念。在强度不足,导致炉内焦炭大量破损的条件下,利用不同焦炭在反应性和粒度之间的互补性,可提高主体焦炭的抗压强度。从而有效保障料柱的透气性,为进一步提高煤比,降低焦比创造有利条件。


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