焦炭粉制球相關(guān)資料

粉末冶金工藝的基本工序1、原料粉末的制備?，F(xiàn)有的制粉方法大體可分為兩類：機械法和物理化學(xué)法。而機械法可分為：機械粉碎及霧化法；物理化學(xué)法又分為：電化腐蝕法、還原法、化合法、還原-化合法、氣相沉積法、液相沉積法以及電解法。其中應(yīng)用最為廣泛的是還原法、霧化法和電解法。2、粉末成型為所需形狀的坯塊。成型的目的是制得一定形狀和尺寸的壓坯，并使其具有一定的密度和強度。成型的方法基本上分為加壓成型和無壓成型。加壓成型中應(yīng)用最多的是模壓成型。3、坯塊的燒結(jié)。燒結(jié)是粉末冶金工藝中的關(guān)鍵性工序。成型后的壓坯通過燒結(jié)使其得到所要求的最終物理機械性能。燒結(jié)又分為單元系燒結(jié)和多元系燒結(jié)。對于單元系和多元系的固相燒結(jié)，燒結(jié)溫度比所用的金屬及合金的熔點低；對于多元系的液相燒結(jié)，燒結(jié)溫度一般比其中難熔成分的熔點低，而高于易熔成分的熔點。除普通燒結(jié)外，還有松裝燒結(jié)、熔浸法、熱壓法等特殊的燒結(jié)工藝。4、產(chǎn)品的后序處理。燒結(jié)后的處理，可以根據(jù)產(chǎn)品要求的不同，采取多種方式。如精整、浸油、機加工、熱處理及電鍍。此外，近年來一些新工藝如軋制、鍛造也應(yīng)用于粉末冶金材料燒結(jié)后的加工，取得較理想的效果.

焦炭物理性質(zhì)和質(zhì)量一、 焦炭定義煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到9501050°C,經(jīng)過干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段最終制成焦炭，這一過程叫高溫?zé)捊梗ǜ邷馗绅s）。由高溫?zé)捊沟玫降慕固坑糜诟郀t冶煉、鑄造和氣化。煉焦過程中產(chǎn)生的經(jīng)回收、凈化后的焦?fàn)t煤氣既是高熱值的燃料，又是重要的有機合成工業(yè)原料。冶金焦是高爐焦、鑄造焦、鐵合金焦和色金屬冶煉用焦的統(tǒng)稱。由于90%以上的冶金焦均用于高爐煉鐵，因此往往把高爐焦稱為冶金焦。鑄造焦是專用與化鐵爐熔鐵的焦炭。鑄造焦是化鐵爐熔鐵的主要燃料。其作用是熔化爐料并使鐵水過熱，支撐料柱保持其良好的透氣性。因此，鑄造焦應(yīng)具備塊度大、反應(yīng)性低、氣孔率小、具有足夠的抗沖擊破碎強度、灰分和硫分低等特點。二、 焦炭分布從我國焦炭產(chǎn)量分布情況看，我國煉焦企業(yè)地域分布不平衡，主要分布于華北、華東和東北地區(qū)。

三、焦炭用途焦炭主要用于高爐煉鐵和用于銅、鉛、鋅、鈦、銻、汞等有色金屬的鼓風(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)，是冶金史上的一個重大里程碑。為使高爐操作達(dá)到較好的技術(shù)經(jīng)濟指標(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）夕卜，還用于鑄造、化工、電石和鐵合金，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，對強度要求不嚴(yán)，但要求反應(yīng)性好，灰熔點較高；電石生產(chǎn)用焦要求盡量提高固定碳含量。四、焦炭的物理性質(zhì)焦炭物理性質(zhì)包括焦炭篩分組成、焦炭散密度、焦炭真相對密度、焦炭視相對密度、焦炭氣孔率、焦炭比熱容、焦炭熱導(dǎo)率、焦炭熱應(yīng)力、焦炭著火溫度、焦炭熱膨脹系數(shù)、焦炭收縮率、焦炭電阻率和焦炭透氣性等。焦炭的物理性質(zhì)與其常溫機械強度和熱強度及化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。焦炭的主要物理性質(zhì)如下：真密度為1?81.95g/cm3；視密度為0?881.08g/cm3；

氣孔率為3555%；散密度為400500kg/m3；平均比熱容為0?808kj/(kgk)(100°C),1.465kj/(kgk)(1000°C)；熱導(dǎo)率為2.64kj/(mhk)(常溫)，6?91kg/(mhk)(900°C)；著火溫度(空氣中)為450650C；干燥無灰基低熱值為3032KJ/g；比表面積為0?60?8m2/g。五、焦炭的反應(yīng)性及反應(yīng)后的強度焦炭反應(yīng)性與二氧化碳、氧和水蒸氣等進行化學(xué)反應(yīng)的能力，焦炭反應(yīng)后強度是指反應(yīng)后的焦炭再機械力和熱應(yīng)力作用下抵抗碎裂和磨損的能力。焦炭在高爐煉鐵、鑄造化鐵和固定床氣化過程中，都要與二氧化碳、氧和水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。由于焦與氧和水蒸氣的反應(yīng)有與二氧化碳的反應(yīng)類似的規(guī)律，因此大多數(shù)國家都用焦炭與二氧化碳間的反應(yīng)特性評定焦炭反應(yīng)性。中國標(biāo)準(zhǔn)(GB/T40001996)規(guī)定了焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗方法。其做法是使焦炭在高溫下與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)沒，然后測定反應(yīng)后焦炭失重率及其機械強度。焦炭反應(yīng)性CRI及反應(yīng)后強度CSR的重復(fù)性r不得超過下列數(shù)值：

CRIrS2.4%CSR：S3.2%焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度的試驗結(jié)果均取平行試驗結(jié)果的算術(shù)平均值。六、 焦炭的質(zhì)量指標(biāo)焦炭是高溫干餾的固體產(chǎn)物，主要成分是碳，是具有裂紋和不規(guī)則的孔抱結(jié)構(gòu)體（或孔抱多孔體）。裂紋的多少直接影響到焦炭的力度和抗碎強度，其指標(biāo)一般以裂紋度（指單位體積焦炭內(nèi)的裂紋長度的多少）來衡量。衡量孔抱結(jié)構(gòu)的指標(biāo)主要用氣孔率（只焦炭氣孔體積占總體積的百分?jǐn)?shù)）來表示，它影響到焦炭的反應(yīng)性和強度。不同用途的焦炭，對氣孔率指標(biāo)要求不同，一般冶金焦氣孔率要求在40?45%，鑄造焦要求在35?40%,出口焦要求在30%左右。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、強度高。焦炭強度通常用抗碎強度和耐磨強度兩個指標(biāo)來表示。焦炭的抗碎強度是指焦炭能抵抗受外來沖擊力而不沿結(jié)構(gòu)的裂紋或缺陷處破碎的能力，用M40值表示;焦炭的耐磨強度是指焦炭能抵抗外來摩檫力而不產(chǎn)生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦炭的裂紋度影響其抗碎強度M40值，焦炭的孔抱結(jié)構(gòu)影響耐磨強度M10值。M40和M10值的測定方法很多，我國多采用德國米貢轉(zhuǎn)鼓試驗的方法。七、 焦炭質(zhì)量的評價1、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%來自礦石；3.5%來自石灰石；82.5%來自焦炭，所以焦炭是爐料中硫的主要來源。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?4一0.7%。2、 焦炭中的磷分：煉鐵用的冶金焦含磷量應(yīng)在0.02—0.03%以下。3、 焦炭中的灰分：焦炭的灰分對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。4、 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%,則表示過火，一般成熟的冶金焦揮發(fā)分為1%左右。5、 焦炭中的水分：水分波動會使焦炭計量不準(zhǔn)，從而引起爐況波動。此外，焦炭水分提高會使M04偏高，M10偏低，給轉(zhuǎn)鼓指標(biāo)帶來誤差。6、 焦炭的篩分組成：在高爐冶煉中焦炭的粒度也是很重要的。我國過去對焦炭粒度要求為：對大焦?fàn)t(1300—2000平方米)焦炭粒度大于40毫米；中、小高爐焦炭粒度大于25毫米。但目前一些鋼廠的試驗表明，焦炭粒度在40—25毫米為好。大于80毫米的焦炭要整粒，使其粒度范圍變化不大。這樣焦炭塊度均一，空隙大，阻力小，爐況運行良好。冶金焦(metallurgical coke)

供冶金用的焦炭，包括高爐焦、鑄造焦、鐵合金焦等。鋼鐵工業(yè)是冶金焦的最大用戶，在鋼鐵工業(yè)所用的焦炭中，約90％是用于高爐煉鐵的高爐焦。高爐焦的作用與質(zhì)量要求冶金焦在高爐中可作為發(fā)熱劑、還原劑和高爐料柱骨架。高爐煉鐵所消耗的熱量中，70%?80%來自焦炭和噴吹燃料；所需還原劑主要是由焦炭和噴吹燃料所提供的CO和C；焦炭在料柱中大約占有1/3?1/2的體積，它的粒度比礦石大，自身氣孔率高，在高溫下不軟化也不熔化，所以它對改善料柱透氣性和透液性有重要作用，特別是在高爐下部高溫區(qū)，礦石已軟化、熔化的情況下焦炭的作用就更大。因此，焦炭質(zhì)量對高爐冶煉影響很大。對它的要求主要指化學(xué)成分、物理性質(zhì)和熱態(tài)物理化學(xué)性質(zhì)三個方面。化學(xué)成分焦炭的化學(xué)成分包括固定碳、灰分、硫、磷、揮發(fā)分和水分等，高爐冶煉對它們的要求各不相同：固定碳要高。固定碳高，焦炭的發(fā)熱量大，提供的還原劑也多，故可降低高爐焦比?；曳忠?。因為焦炭灰分中70%?80%是SiO+Al2O，灰分23高，固定碳則低，同時也會降低焦炭的耐磨強度和熱強度?；曳指邉t造渣需加石灰石多，渣量大，故焦比升高。一般灰分每降低1%，焦比可降低2%，產(chǎn)量增加3%。焦炭灰分量在煉焦過程中不能去除，它取決于焦炭配煤的含灰量，故灰分高的煤可以通過洗煤降低其灰分。含硫量要低。在一般原料條件下，高爐冶煉過程中總硫量的一半以上是由焦炭帶入的，它對生鐵含硫量有很大影響。焦炭含硫高，需要相應(yīng)提高渣堿度以加強脫硫，故石灰石量增加，渣量升高，焦比增加。一般焦炭含硫每升高0.1%，焦比升高1.2%?2.0%,產(chǎn)量下降2％。焦炭中的硫有硫化物、硫酸鹽和有機硫3種形態(tài)，其中有機硫占67%?75%，硫化物的硫占18%?25%，硫酸鹽中的硫占3%?8%。通過洗煤可以去除一部分硫化物和硫酸鹽，而有機硫可去除10%?30%，因此，控制煤的含硫量和配煤比是控制焦炭含硫的基本途徑。含磷量要低。焦炭一般含磷不高，焦炭中的磷主要取決于煤中的含磷量。揮發(fā)分要適當(dāng)。焦炭揮發(fā)分是指焦炭重新加熱到900°C±20°C時，以氣態(tài)產(chǎn)物析出的百分含量。它可以標(biāo)示焦炭的成熟程度。揮發(fā)分過高，說明焦炭不夠成熟，不耐磨，在高爐里易生成焦粉，從而降低料柱透氣性。揮發(fā)分過低，說明焦炭過火，往往裂紋深而易碎。一般揮發(fā)分要求不大于1.2%。（6）水分要穩(wěn)定不宜過高。焦炭水分的波動往往引起爐溫的波動給爐況穩(wěn)定帶來困難。焦炭水分同熄焦操作和焦炭塊度有關(guān)。塊度小，比表面積大，吸附水分多。除上述成分要求外，在一些情況下，對焦炭灰分中的KO和NaO22等堿金屬化合物含量也應(yīng)注意。它們含量高時，會在爐內(nèi)循環(huán)富集和破壞焦炭強度，引起爐墻結(jié)瘤和爐況不順。在某些情況下，灰分往往是堿金屬的重要來源。焦炭在高爐內(nèi)是起五個作用：焦?fàn)t的骨架支撐作用，與氧氣燃燒提供冶煉熱量作用，供生鐵摻碳來源作用，提供礦石還原劑和爐缸的填充作用以焦粉為例，來說明本技術(shù)的節(jié)能、降本、增效：首先從焦粉的化學(xué)成分、物理性能、應(yīng)用性來結(jié)合本技術(shù)的優(yōu)勢加以闡釋焦炭的用途及種類：簡述（不完全說明）機制焦：冶金用鋼廠適用鑄造焦：高硫焦：化銅、化鋁、化塑料及化工類適用氣煤焦：制造煤氣冶金焦：高爐焦、鑄造焦、鐵合金焦、有色金屬冶煉焦的統(tǒng)稱焦炭的化學(xué)成分及物理性能：硫分：St。d%標(biāo)準(zhǔn)是0.4-07%之間，不大于1%當(dāng)S在一定的百分比情況下（行業(yè)不同，應(yīng)用不同，百分比要求不同）s品位每增加0.1%，焦炭使用量增加1.8%，石灰石加入量增加3.7%，礦石加入量每增加0.3%，高爐產(chǎn)量降低1.5-2%，（體現(xiàn)技術(shù)中除硫的優(yōu)勢）磷分：Pt，d%標(biāo)準(zhǔn)0.02-0.03%越低越好（體現(xiàn)技術(shù)的降磷效果）灰分：Ad%標(biāo)準(zhǔn)不大于12%，灰分每增加1%，焦炭使用量增加2-2.5%（生產(chǎn)工藝流程中降低灰分的優(yōu)勢）根據(jù)我國高爐生產(chǎn)經(jīng)驗,焦炭灰分增加1%,焦比升高1.7%?2.5%,熔劑消耗增加4%,渣量增加3%,生鐵產(chǎn)量降低2.2%?3.0%,生鐵成本升高0.7%?1.0%。因此，要求焦炭灰分越低越好。目前,世界主要產(chǎn)鋼國家高爐所用冶金焦的灰分都小于10%?11%。我國偏高,重點企業(yè)焦炭的灰分約為13%?15%。揮發(fā)性：vdaf%，標(biāo)準(zhǔn)不大于1.8%，判斷焦炭的成熟度，大于1.5%為生焦，在0.4-0.7之間為過火水分：Mt%粒度大于40mm時標(biāo)準(zhǔn)為4.0±1,粒度大于25mm時標(biāo)準(zhǔn)是5.0±2,在25-40mm之間標(biāo)準(zhǔn)是不大于12，是關(guān)系到焦炭的重量變動指標(biāo)，運輸?shù)闹亓孔儎右蛩睾Y分：（粒度）大焦?fàn)t（1300-2000立方米）標(biāo)準(zhǔn)是大于40mm，小高爐標(biāo)準(zhǔn)是不小于25mm，國內(nèi)鋼廠一般標(biāo)準(zhǔn)為25-40mm之間為最佳反應(yīng)性：CRI%標(biāo)準(zhǔn)是不小于30,450立方米以上使用，高爐越大反應(yīng)性越低，其反應(yīng)后強度就越高反應(yīng)后強度：CSR%標(biāo)準(zhǔn)不小于55物理性能:抗碎強度在M25時標(biāo)準(zhǔn)為不小于92-83,在M40時標(biāo)準(zhǔn)是不小于80-72,是焦末含量的變動因素，影響焦炭使用量耐磨強度：M10，在M25時不大于7,在M40時不大于7.5，是轉(zhuǎn)固強度的變動因素。焦炭的三個機械強度簡介1焦炭落下強度焦炭落下強度表征焦炭在常溫下抗碎能力的焦炭機械強度指標(biāo)，它以塊焦試樣按規(guī)定高度重復(fù)落下4次后，塊度大于50mm（或25mm）的焦炭量占試樣總量的分率表示（見GB4511.2—84）。焦炭的落下強度與焦炭篩分組成及焦炭轉(zhuǎn)鼓強度均有良好的相關(guān)關(guān)系，分別見表1、2。

表1 篩分試驗指標(biāo)與落下試驗指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)篩分試驗指標(biāo)落卜試驗相關(guān)系數(shù)指標(biāo)范圍，%>50mm粒級的百分率>50mm粒級的百分率38?780.97>38mm粒級的百分率58?920.96>13mm粒級的百分率92?980.89表2 落下試驗指標(biāo)與轉(zhuǎn)鼓指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)落下試驗指標(biāo)轉(zhuǎn)鼓指標(biāo)相關(guān)系數(shù)>50mm粒級的百分率ASTM轉(zhuǎn)鼓試驗的穩(wěn)定性指標(biāo)0.85100轉(zhuǎn)后，>50mm粒級的百分率0.98100轉(zhuǎn)后，>27mm粒級的百分率0.992焦炭轉(zhuǎn)鼓強度焦炭轉(zhuǎn)鼓強度表征常溫下焦炭的抗碎能力和耐磨能力的焦炭機械強度的重要指標(biāo)，做轉(zhuǎn)鼓強度試驗時，將焦炭置于特定的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)轉(zhuǎn)動，借助提升板反復(fù)地提起、落下，使焦炭受到撞擊、摩擦。焦炭強度即指焦炭轉(zhuǎn)鼓試驗后,用大小兩個粒級的焦炭量各占入鼓焦炭量的百分率分別表示的抗碎能力和耐磨能力。一些國家使用的轉(zhuǎn)鼓試驗及其主要特點和各種轉(zhuǎn)鼓強度指標(biāo)間的換算分別見表3、4。表3 一些國家使用的轉(zhuǎn)鼓試驗及其主要特點序號轉(zhuǎn)鼓名稱焦炭入鼓粒度mm轉(zhuǎn)鼓直徑mm轉(zhuǎn)鼓寬度mm旋轉(zhuǎn)次數(shù)轉(zhuǎn)速r/min國家指標(biāo)1ADTM轉(zhuǎn)鼓50?75914457140024美SF（穩(wěn)定因子）HF（改變因子）2JIS轉(zhuǎn)鼓>501500150030或5015日3「OCT轉(zhuǎn)鼓>251000100010025俄M、M25 104米庫姆轉(zhuǎn)鼓>601000100010025德M、M40 105法國鋼鐵研>201000100050025法I「I2010究院的IRSID轉(zhuǎn)鼓6ISO轉(zhuǎn)鼓的IRSID轉(zhuǎn)鼓>201000100010025國際M、M、1、40 10 20I7GB/T2006—94>25（圓孔）1000100010025中國M、M25 108GB2006—80>60(H?L)1000100010025中國M、M40 103焦炭熱強度焦炭熱強度是反映焦炭熱態(tài)性質(zhì)的焦炭機械強度指標(biāo)。它表征焦炭在使用環(huán)境溫度和氣氛下，受到外力作用時，抵抗破碎和磨損的能力。焦炭在高溫下的熱破壞和碳溶損是焦炭強度降低的主要原因。焦炭熱強度的測量方法有測定焦炭的CO2反應(yīng)后強度和用充有N2和CO2的熱轉(zhuǎn)鼓強度。但根據(jù)現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)測定出的焦炭反應(yīng)后熱強度的數(shù)值，其準(zhǔn)確性和重復(fù)性較差，主要是采樣、制樣、檢驗等各環(huán)節(jié)都存在一定的問題，代表性差，檢驗方法不能準(zhǔn)確模擬焦炭在咼爐內(nèi)的實際狀態(tài)，測定出的焦炭反應(yīng)后熱強度數(shù)值很難對生產(chǎn)起指導(dǎo)作用。一般情況下，正常使用的冷態(tài)強度好的冶金焦,特別是M10指標(biāo)好的焦炭，其熱轉(zhuǎn)鼓強度和CO2反應(yīng)后強度也好，冷態(tài)強度仍是評定焦炭機械強度的重要方法，它具有試驗簡單易行，試樣量大、代表性好等優(yōu)點。焦炭熱強度焦炭熱強度是反映焦炭熱態(tài)性能的一項機械強度指標(biāo)。它表征焦炭在使用環(huán)境的溫度和氣氛下，同時經(jīng)受熱應(yīng)力和機械力時，抵抗破碎和磨損的能力。焦炭的熱強度有多種測量方法，其中一種是熱轉(zhuǎn)鼓強度測定。測量焦炭的熱轉(zhuǎn)鼓強度，一般是將焦炭放在有惰性氣氛的高溫轉(zhuǎn)鼓中，以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)一定轉(zhuǎn)數(shù)后，測定大于或小于某一篩級的焦炭所占的百分率，以此表示焦炭熱強度。幾種主要熱轉(zhuǎn)鼓見表1。表1幾種主要熱轉(zhuǎn)鼓示例國別美國英國中國中國日本日本鼓體材質(zhì)SiCSiC耐熱鋼SiCSiC+SiN咼強石墨最高溫度/°c137015001200150015002200加熱方式煤氣煤氣電，外熱電，內(nèi)熱電，內(nèi)熱電，外熱保護氣氛NAr鼓體尺寸/mmI型鼓式鼓式鼓式鼓式I型內(nèi)徑254460257340600200長度1350230240300350700鼓內(nèi)結(jié)構(gòu)端對端旋轉(zhuǎn)四提升板二提升板四提升板四提升板端對端旋轉(zhuǎn)焦炭試樣重/Kg2?52.51.01.55.01.5粒度/mm50?7546?6030?4020?4050?75>40鼓的轉(zhuǎn)速/r?min-i102512.2202015?33總轉(zhuǎn)數(shù)/r60010010003001000500檢驗指標(biāo)的粒度/mm>25<10>20>30<5>20<10>25>10焦炭在高爐冶煉中的作用焦炭在高爐冶煉中主要作為發(fā)熱劑、還原劑和料柱骨架。焦炭在風(fēng)口

前燃燒放出大量熱量并產(chǎn)生煤氣，煤氣在上升過程中將熱量傳給爐

料，使高爐內(nèi)的各種物理化學(xué)反應(yīng)得以進行。高爐冶煉過程中的熱量

有70%?80%來自焦炭的燃燒。焦炭燃燒產(chǎn)生的C0及焦炭中的固

定碳是鐵礦石的還原劑。焦炭在料柱中占1/3?1/2的體積，尤其是

在高爐下部高溫區(qū)只有焦炭是以固體狀態(tài)存在，它對料柱起骨架作

用，高爐下部料柱的透氣性完全由焦炭來維持。另外，焦炭還是生鐵的滲碳劑。焦炭燃燒還為爐料下降提供自由空間1）熱量來源:高爐冶煉過程總熱量的70%－80%是由焦炭和煤粉燃燒提供，盡管噴煤技術(shù)廣泛應(yīng)用但焦炭在冶煉中的主要地位沒有改變，理論上最低焦比至少為250kg/t。（2）還原作用:間接還原：3Fe2O3+CO—2Fe3O4+CO2Fe3O4+CO—3FeO+CO2FeO+CO—Fe+CO2直接還原：FeO+CO—Fe+CO2CO2+C—2COFeO+CO—Fe+CO（3）液鐵滲碳劑：冶煉得到的生鐵含碳量一般在4.3%左右，在高爐煉鐵過程中，焦炭中的碳會逐步滲透到生鐵中，生鐵滲碳消耗焦炭約7%－10%。（4）爐料的骨架作用：焦炭在料柱中占1/3－1/2的體積，尤其是在高爐下部高溫區(qū)只有焦炭是以固體狀態(tài)存在，它對料柱起骨架作用，支撐著燒結(jié)礦、球團礦、天然塊礦等煉鐵原料，冶煉過程中高爐下部料柱的透氣性幾乎完全由焦炭來維持，起到煤氣的透氣窗作用。一、焦炭在高爐冶煉中的作用發(fā)熱劑。焦炭在風(fēng)口前燃燒放出大量熱量并產(chǎn)生煤氣，煤氣在上升過程中將熱量傳給爐料，使高爐內(nèi)的各種物理化學(xué)反應(yīng)得以進行。還原劑。焦炭燃燒產(chǎn)生的C0及焦炭中的固定碳是鐵礦石的還原劑。3?料柱骨架。焦炭在料柱中占1/3~1/2的體積，尤其是在咼爐下部咼溫區(qū)只有焦炭是以固體狀態(tài)存在，它對料柱起骨架作用，高爐下部料柱的透氣性完全由焦炭來維持。滲碳劑。爐料下降提供自由空間。二、咼爐冶煉對焦炭質(zhì)量的要求1．焦炭的化學(xué)成分焦炭的化學(xué)成分常以焦炭的工業(yè)分析來表示。工業(yè)分析項目包括固定碳、灰分、硫分、揮發(fā)分和水分的含量。?固定碳含量盡量高，灰分盡量低。我國冶金焦炭灰分一般為11%?14%。?硫含量低。?揮發(fā)分一般在0.7%?1.2%。焦炭中的揮發(fā)分是指在煉焦過程中未分解揮發(fā)完的H、CH、N等物質(zhì)。2 4 2揮發(fā)分含量過咼，說明焦炭的結(jié)焦程度差，生焦多，強度差；含量過低，則說明結(jié)焦程度過咼，易碎。?水分含量穩(wěn)定。焦炭中的水分是濕法熄焦時滲入的，通常為2%?6%。2.焦炭的物理性質(zhì)?機械強度咼。焦炭的機械強度是指焦炭的耐磨性和抗撞擊能力。機械強度不好的焦炭，在轉(zhuǎn)運過程中和高爐內(nèi)下降過程中破裂產(chǎn)生大量的粉末，進入初渣，使?fàn)t渣的黏度增加，增加煤氣阻力，造成爐況不順。目前我國一般用小轉(zhuǎn)鼓測定焦炭強度。小轉(zhuǎn)鼓是用鋼板焊成的無穿心軸的密封圓筒，鼓內(nèi)徑和寬均為1000mm,內(nèi)壁每隔90°焊角鋼一塊，共計4塊。試驗時，取粒度大于60mm的焦炭30kg，放人轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，轉(zhuǎn)鼓以25r/min的速度旋轉(zhuǎn)100轉(zhuǎn)，即4min,倒出試樣，用（p40mm和Q10mm的圓孔篩篩分，以大于40mm的焦炭占試樣總量的百分比（以M40表示）作為破碎強度指標(biāo)，以小于10mm的焦炭占試樣總量的百分比（以M表示）作為耐磨強度指標(biāo)。10M40愈大，M10愈小，表明焦炭的強度愈高。一般要求M40272%,M]°W10%。?粒度均勻、粉末少。^大型高爐焦炭粒度范圍為20?60mm，中小高爐用焦炭，其粒度分別以20?40mm和大于15mm為宜。焦炭的化學(xué)性質(zhì)焦炭的化學(xué)性質(zhì)包括焦炭的燃燒性和反應(yīng)性兩方面。燃燒性好。燃燒性是指焦炭在一定溫度下與氧反應(yīng)生成C02的速度，即燃燒速度。其反應(yīng)式為：C+0=C022反應(yīng)性好。反應(yīng)性是指焦炭在一定溫度下和C02作用生成C0的速度。反應(yīng)式為：C+C0=2CO2為了提高爐頂煤氣中的co2含量，改善煤氣利用程度，希望焦炭的反應(yīng)性差些為好。為了擴大燃燒帶，使?fàn)t缸溫度及煤氣流分布更為合理，使?fàn)t料順利下降，希望焦炭的燃燒性差些為好。焦炭熱強度是反映焦炭在使用環(huán)境溫度1100°C和氣氛下，抵抗破碎和磨損的能力。焦炭從焦?fàn)t推出到高爐內(nèi)使用，首先要經(jīng)歷運送和上料過程中的摔打，因此較好的焦炭冷強度很重要。焦炭抗碎強度M40和焦炭熱強度CSR的關(guān)系見圖1，焦炭耐磨強度M10和焦炭CSR的關(guān)系焦炭M40和焦炭CSR從總體趨勢上呈現(xiàn)線性相關(guān)性，在M40在68?74，焦炭CSR隨焦炭M40的提高而提高，在749/5?80，焦炭熱強度和焦炭M40沒有明顯的相關(guān)關(guān)系。從圖2中可以看出，焦炭M10和焦炭CSR在總體上呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，在M10在12?17，焦炭CSR隨焦炭M10的提高而降低，在7?11，焦炭M10和CSR沒有明顯的相關(guān)關(guān)系?？梢?，一定質(zhì)量的焦炭冷強度是焦炭熱強度的保證，對于小焦?fàn)t焦炭在保證焦炭M4O〉7和焦炭M1O〈12的情況下，才有可能得到焦炭熱強度較好的焦炭。高爐煉鐵現(xiàn)代煉鐵的主要方法，鋼鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。這種方法是由古代豎爐煉鐵發(fā)展、改進而成的。盡管世界各國研究發(fā)展了很多新的煉鐵法，但由于高爐煉鐵技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)良好，工藝簡單，生產(chǎn)量大,勞動生產(chǎn)率高,能耗低，這種方法生產(chǎn)的鐵仍占世界鐵總產(chǎn)量的95％以上。高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中不還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂導(dǎo)出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)高爐利用系數(shù)每立方米高爐有效容積一晝夜生產(chǎn)生鐵的噸數(shù),是衡量高爐生產(chǎn)效率的指標(biāo)。比如1000米3高爐，日產(chǎn)2000噸生鐵，則利用系數(shù)為2噸/（米3?日）。焦比每煉一噸生鐵所消耗的焦炭量,用公斤/噸生鐵表示。高爐焦比在80年代初一般為450?550公斤/噸生鐵，先進的為380?400公斤/噸生鐵。焦炭價格昂貴，降低焦比可降低生鐵成本。燃料比高爐采用噴吹煤粉、重油或天然氣后，折合每煉一噸生鐵所消耗的燃料總量。每噸生鐵的噴煤量和噴油量分別稱為煤比和油比。此時燃料比等于焦比加煤比加油比。根據(jù)噴吹的煤和油置換比的不同，分別折合成焦炭（公斤），再和焦比相加稱為綜合焦比。燃料比和綜合焦比是判別冶煉一噸生鐵總?cè)剂舷牧康囊粋€重要指標(biāo)。冶煉強度每晝夜高爐燃燒的焦炭量與高爐容積的比值，是表示高爐強化程度的指標(biāo)，單位為噸/（米3?日）。休風(fēng)率休風(fēng)時間占全年日歷時間的百分?jǐn)?shù)。降低休風(fēng)率是高爐增產(chǎn)的重要途徑。一般高爐休風(fēng)率低于2％。生鐵合格率化學(xué)成分符合規(guī)定要求的生鐵量占全部生鐵產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)，是評價高爐優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的主要指標(biāo)。轉(zhuǎn)爐冶煉工藝流程簡介：電爐"轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)煉鋼生產(chǎn)工藝流程