浅议焦炭质量对高炉炼铁的影响

霍飞

摘 要：随着时代的进步和工业的发展，我国对炼铁这一工业的技术需求也日益增加，作为我国的主要工业技术，对于炼铁相关的生产技术也一直在不断的进步中。高炉炼铁是炼铁工业的主要技术，在近几年得到了飞速的发展，但也有技术上再进步的空间。其中焦炭作为高炉炼铁的重要原料，在这一技术中有着举足轻重的作用，很大程度上，直接影响了炼铁质量的好坏，关系到炼铁的技术指标，而高炉炼铁技术的不断发展也就意味着对于炼铁所需焦炭的质量也有着越来越高的要求，本文就将对焦炭质量对高炉炼铁的影响进行分析。

关键词：焦炭质量；高炉炼铁；技术

作为我国工业技术中重要的一项，炼铁技术在我国的发展历史悠久，具有着较为成熟的技术和相应的应用体系，其中高炉炼铁是主要的炼铁技术之一，在全国范围炼铁技工业厂都有着广泛的应用。而作为高炉炼铁的直接原材料，焦炭的质量是影响炼铁质量好坏的关键所在，特别是随着近几年高炉炼铁技术的不断进步，对于焦炭的质量有了更高的要求，焦炭在这项技术中的作用也有了不断的变化。因此，要根据炼铁大环境的趋势和现状，切实分析到位焦炭質量对高炉炼铁的影响，探究适合高炉炼铁的质量上乘焦炭，这样才能推动整个炼铁工业的进步。

1 焦炭在高炉炼铁过程的重要作用

高炉炼铁实际上是一个化学过程，通过焦炭和三氧化二铁进行一系列的化学反应，最终将铁从铁矿石中还原出来，而这个过程中，焦炭要进行多步反应，比较明显的是作为还原剂，还原铁。而实际上，焦炭还是发热剂和渗碳剂，焦炭在反应过程中释放能量，这些能量可以直接提供给还原铁的反应，使反应可以顺利进行，并且不需要额外补充能量，另外焦炭还可以为铁水渗碳提供碳源，这是它作为渗碳剂的作用。此外，随着高炉炼铁技术的不断进步，焦炭的另一作用越来越重要，也就是作为料主骨架的作用，这可以为高炉炉内维持它的透气性和透液性，目前焦炭的此作用暂没有可替代的材料。

2 高炉炼铁对焦炭质量的要求

焦炭在高炉炼铁中的作用至关重要，而在高炉炼铁的具体反应过程中，焦炭会随着反应的进行而得到大量的消耗，一些是作为反应需要的原料，而很大部分是经过碰撞、挤压、磨损等机械作用或者是经过碳融损反应、碱金属侵蚀等化学作用而被损耗，这些损耗会使焦炭的利用率大大降低，而质量不好的焦炭在这些过程中会被损耗的更多，因此想要使高炉炼铁中，焦炭的利用率得到提升，就必须对焦炭的质量进行严格的把控。

2.1 化学成分

焦炭在高炉炼铁中作为氧化与还原反应的还原剂，并且为还原铁的反应提供能量，因为要格外注重焦炭的这一作用，其中，焦炭中固定碳的含量决定了焦炭的这一性能，所以在对焦炭进行选择时，要选择固定碳含量较高而灰分含量低的焦炭，因为灰分成分决定了焦炭的强度，对碱金属的碳融反应等有催化作用，为避免颗粒出现较多裂痕，要控制灰分的含量，并且焦炭的挥发性能也要控制，选择不易挥发的焦炭。

2.2 粒度

焦炭的颗粒大小就是粒度，通常情况下较为适宜高炉炼铁的焦炭粒度为40毫米到50毫米之间，并且焦炭的颗粒要均匀。如果焦炭粒度过大，超过75毫米，则焦炭在反应过程只易破碎，并且以粉末状分散至炉内，使整个反应的环境恶化，并且影响炉内压强，使炼铁产量下降。

2.3 冷态机械强度

冷态机械强度指的是焦炭的抗碎强度和抗磨强度，抗碎强度是指焦炭抵抗机械冲击的能力，具体表现为它的裂纹情况，而抗磨强度是指焦炭的抗磨损能力，体现了焦炭的焦体强度，并且直接影响焦炭的粉化性能。总体来说，焦炭的冷态机械强度可以影响焦炭在高炉中的利用效率，并且影响高炉内块状带的透气性，对高炉反应有着至关重要的作用，因此，在具体选择中，要选择冷态机械强度较好的焦炭。

2.4 高温性能

高温性能指的是焦炭耐高温的能力，具体表现为焦炭在高温状态下与二氧化碳进行氧化还原反应的能力，相关的指标衡量分别为的块焦反应性及反应后强度。另外高温性能也指焦炭在高温下对碱侵蚀的提抗能力，反应了焦炭的高温强度。焦炭在高温状态下的性能表现直接影响了焦炭在反应过程中的利用率，因此要格外注意。

3 提高焦炭质量的技术措施

焦炭的质量是影响高炉炼铁的主要因素，因此提高焦炭质量是对高炉炼铁整体效率提升的有效措施。首先，高炉炼铁中要对焦炭的结构进行改善，焦炭的结构直接影响焦炭的性能，并且关系到焦炭在高温下的反应效率，对碱侵蚀的抗性，想要增加焦炭在整个反应过程中的反应性，可以在焦炭结构中增加惰性成分，而对反应强度的提升，可以通过加入焦粉或者是有等来实现。

此外，焦炭也要降低焦炭中的灰分，避免灰分颗粒在反应过程中使焦炭的强度降低，并且对焦炭在炉内碳融反应起到一定的催化作用，而导致炼铁产率降低。因此要对焦炭的灰分成分进行格外的注意，进行一定的指标检验，避免灰分成分的占比较多，从而对焦炭反应的炼铁质量造成影响。

在进行焦炭质量的提高时，也要跟随时代的脚步，采用更为先进的新工艺技术，比如，干熄焦技术，这项技术由日本引进，在我国已经得到了一定的推广和发展，此技术主要是针对焦炭的强度进行增加，最高能提升四个百分比，使焦炭的强度可以大幅度提升，并且也能改善焦炭自身的许多性能，比如高温性能，抗碱侵蚀性能等，这项技术日益成熟，是主要提升焦炭质量的常用技术之一。

4 结论

高炉炼铁是我国主要的工业技术，而随着时代的发展，我国对铁的需求量逐渐增加，因此这项工业也要随时代的脚步不断发展。目前，想要提高高炉炼铁的生产率，降低生产成本，增加生产效益，从高炉炼铁的原材料焦炭入手，是最为显著的，焦炭质量可以有效影响高炉内的反应，提高铁水的质量，为炼铁工业带了经济效益，并且对于焦炭质量的改善也是促进环境发展的重要举措，对工业发展来说，具有双赢的结果。

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