焦炭强度与高炉利用系数的关系★

2021-07-27黄建明

山西冶金 2021年3期

关键词：热态块状利用系数

黄建明

（河钢唐钢新区炼铁，河北唐山 063000）

众所周知，焦炭在高炉生产中起着热源、还原剂和料柱“骨架”三大作用。企业为提高经济效益，随着高炉大型化和氧煤强化炼铁技术快速发展，提煤比降焦比是大势所趋，焦炭在高炉中的“骨架”作用就更为突出，因此对焦炭强度的要求也就越来越高[1]。

1 现行焦炭强度指标

1.1 抗碎强度（M40）

M40反应的是焦块从高炉布料器落到料柱上面及落下后再承受下批原燃料落下时的冲击，以及焦块在块状代阶段承受压力的能力。M40好的焦块，经常温下米库姆转股试验，焦块不会开裂[2]。这样的好焦块，经块状带是不会开裂成小焦块的；除此之外，块状带下部，温度仍在炼焦终点温度以下，焦块结构受热的作用影响不大。因此，标志冷态抗碎强度的M40在块状代有一定的模拟性，即提高M40指标是有利的。

1.2 耐磨强度（M10）

M10反应的是焦块的之间、焦块与鼓壁之间存在的磨损。它模拟焦块处于高炉块状带阶段，焦块与炉壁，焦块与矿石和焦块与焦块之间，在由上而下的移动中的磨损。一般认为高炉生产对M10的反应比M10敏感。

1.3 焦炭热态强度指标热态反应性（CRI）和反应后强度（CSR）

焦炭热态反应性（CRI）反应的是焦炭在1100℃的温度下，通CO2气体2 h后的失重率；反应后强度（CSR）则是反应后的焦块在转鼓中，经一定的转数，测定大于10 mm焦块的比率。由于唐钢对焦炭热态强度指标热态反应性（CRI）及反应后强度（CSR）是不定时的检测，数据存在不全面性，因此，这里不予讨论。

2019年唐钢2号高炉（2000 m3）数据统计见表1。

表1 2019年唐钢2号高炉（2000 m3）数据统计表

2 数据整理分析

2.1 M40与高炉利用系数的关系（见下页图1）

由图1可知，M40与高炉利用系数有较好的线性关系。高炉利用系数随M40的增大而增大，两者成直线关系。M40指标每升高1%，高炉利用系数增加0.047%。

2.2 M10与高炉利用系数的关系（见下页图2）

同样，由图2可知，M10与高炉利用系数也有较好的线性关系。高炉利用系数随M10的增大而减小，两者成直线关系。M10指标每升高1%，高炉利用系数减小0.244%。

综合图1和图2及相关分析，可知M40、M10指标对高炉利用系数的影响是无可置疑的。M40、M10指标在总体上反映出焦炭在高炉冶炼的过程中粒度保持的能力，M40、M10指标好的焦炭，能保证高炉块状带有较好的透气性，能较好的抵抗高炉中各种因素的侵蚀和作用。而且，不少试验曾证明冷态强度好的冶金焦，特别是M10指标好的焦炭，其热态强度指标热态反应性（CRI）和反应后强度（CSR）也好。M40、M10和风口焦组成中大于40 mm粒度的含量有关，与风口焦平均粒度和小于10 mm含量有良好的相关关系。