焦炭质量对高炉炼铁造成影响及改善措施,冶金工程论文.docx

焦炭质量对高炉炼铁造成影响及改善措施,冶金工程论文本篇论文目录导航：【】【】 焦炭质量对高炉炼铁造成影响及改善措施【】【】【】 高炉炼铁论文范文：焦炭质量对高炉炼铁造成影响及改善措施 内容摘要：炼铁工艺随着时代的发展，滋生出很多不同的类型，但是高炉炼铁一直是主流炼铁技术。即便如此，与之相关的技术与质量也需要逐步提升。为此我们研究了关于焦炭质量对高炉炼铁的影响及建议这一课题，简述了焦炭在高炉炼铁中的作用，分析了焦炭粒度、成分、耐高温性能以及机械强度等因素对高炉炼铁造成影响，并提出检测焦炭参数、人工干涉改善焦炭质量、提高焦炭高温性能以及加强焦炭机械强度等改善措施，以求为推动工业进步作出奉献。 本文关键词语：焦炭质量；高炉；炼铁；影响； 高炉炼铁工艺不可或缺的原材料就是焦炭，所以在质量方面要经过层层挑选，严格把关。而在如今飞速发展的炼铁工艺中，焦炭仍然是最为重要的原材料之一，足以见得焦炭的重要性。所以焦炭的质量问题也就是重中之重。长久以来，炼铁工作者都在分析焦炭质量，在这里基础上，研究影响高炉炼铁的主要因素，并不断突破研究，给炼铁工艺带来了重要的突破。同时，由于炼铁工艺的长时间发展，逐步拥有成熟的工业体系，而这套成熟的工业体系也正逐步面向社会、面向全国乃至全世界发展。正由于此，高炉炼铁的原材料，也就是焦炭的质量就需要严格把关。在面向全国乃至世界发展的前提下，焦炭的质量也要随着高炉炼铁技术的进步而提高，而焦炭需要经过很多复杂的程序最终炼制而成，所以提升焦炭的质量，就要从本质入手，提高炼制技术，将复杂程序简单化，并且炼制经过细致，高铝炼铁成功率高，这两种方式都能够作为标准，以便挑选最适宜用于高炉炼铁的优质焦炭，这样能够使工程方面得到更进一步的推动。 一、焦炭在高炉炼铁中的作用 高炉炼铁是一种化学反响，以三氧化二铁和焦炭为主要材料，进行复杂的化学反响，最终获得铁。在这一经过中，除开三氧化二铁以外，焦炭的重要性也是不可替代的。焦炭在高炉炼铁时，会进行氧化复原反响，华而不实不需要任何热量，就能够直接复原出铁。与此同时，焦炭是在炼铁反响中，作为提供碳的载体，在炼铁经过中，将铁复原出来，剩下的碳作为气体排放出来，保持高炉中的压强不变。但是，时代在进步，炼铁工艺也要进步，这就需要提高铁质量和产铁数量的要求，焦炭中的其他物质都能够得到替代，但是焦炭的料柱骨架作用还是那样是不可替代的。在化学反响经过中，物质的性质会随着反响而减少，也就意味着性质也在逐步改变，而焦炭的位置变化也会改变其性质。假如焦炭在反响一段时间以后，位置下降，那么，每下降一次，其反响性就会提高一分。因而，焦炭的质量与价值在高炉炼铁中仍然是不可或缺的。 二、焦炭质量对高炉炼铁造成影响的因素 一焦炭粒度 焦炭的粒度是影响焦炭质量的主要原因之一。一般来讲，合适高炉炼铁的焦炭粒度在40mm到50mm之间，而且，要保证焦炭中的粒度大小均匀，假如焦炭粒度不均匀，在进入高炉后，小粒度的焦炭会由于阻碍气流上升而造成高炉炼铁难以继续，而大粒度会由于高压而将大颗粒破碎成粉末，使破碎的粉末飘散在高炉中，使高炉内的透气性遭到毁坏。所以，焦炭粒度的挑选也是提高焦炭质量的因素。 二焦炭成分 焦炭中水分发生的波动可采用监测的方式方法来自动补偿，然而这样仍然会造成热平衡发生波动，使焦比有所升高。焦炭的化学成分包括有机成分和无机成分两大部分。有机成分是以平面碳网为主体的类石墨化合物，其他元素氢、氧、氮和硫与碳构成的有机物，则存在于焦炭挥发分中。无机成分是存在于焦炭中的各种无机矿物质，以焦炭灰成分表征其组成；灰分每增加1%焦比升高2%影响产量3%左右。硫分增加0.1%则影响焦比升高1.5%,产量损失2-3%,由此可见，硫分每增加一成，产量减少的将会是灰分的十倍到二十倍。所以，若是硫分与灰分同时增加，效果将会是显著的。而硫分普遍藏于灰分中，所以，控制灰分及其组成也就是控制了硫分。焦炭的化学成分主要用焦炭工业分析和焦炭元素分析来测定。按焦炭元素分析，焦炭成分为：碳82-87%,氢1%-1.5%,氧0.4%-0.7%、氮0.5%-0.7%、硫0.7%-1.0%,磷0.01%-0.25%;按焦炭工业分析，其成分为：灰分10%-18%、挥发分1%-3%、固定碳90%-85%.可燃基挥发分是焦炭成熟度的重要标志，成熟焦炭的可燃基挥发分为0.7%-1.2%.焦炭水分含量因熄焦方式方法而异，采用干法熄焦时约为0.5%;采用湿法熄焦时一般为3%-4%.但实际上，固然控制焦炭的质量就是提高高炉炼铁的质量，但是从源头控制更为重要，所以控制焦炭的粒度是当下最主要的事。 三焦炭耐高温性能 焦炭的耐高温能力顾名思义，也就是焦炭对高温的承受能力，在化学方面来讲，就是焦炭在高温的条件下与二氧化碳进行反响，这种反响的形式称为氧化复原反响。通过检查焦炭反响后的强度与性能，判定其耐高温的能力。或者讲，判定焦炭在高温的情况下能否能与硫这种重金属反响，由于在高温下的状态与平常不同，所得出的反响也不同，所以要时刻关注焦炭的耐高温能力。 四焦炭机械强度 焦炭的机械强度详细分为两种，一种是焦炭的抗碎强度，也就是焦炭能够抵挡机械冲击力的程度，即其受冲击后的裂缝程度，若是无裂缝，则焦体强度高，反之则低，而焦体的强度直接影响着焦炭的成粉能力。总之，焦炭的机械强度在焦炭在高炉炼铁的利用率方面有着很高的影响率，而且，由于高炉内需要较高的透气性，拥有较高透气性的高炉在炼铁效率方面是毋庸置疑的，所以，选择机械强度较好的焦炭，对提高高炉炼铁成功率有很大的帮助。 三、提升焦炭质量的改善措施 一检测焦炭能否符合相关参数要求 能够通过在高炉风口取焦炭进行质检分析，确定焦炭中的炭素含量能否符合标准；能够根据高炉瓦斯灰情况分析焦炭质量，分析喷吹煤粉的比例能否需要调整；能够从焦粉数量断定粉尘对高炉操作能否影响。通太多个检测观察手段，能够判定焦炭质量能否合格，并及时作出调整。 二人工干涉改善焦炭质量 焦炭质量对提高高炉炼铁经过有着很高的作用，但是怎样改善焦炭质量还有待研究。当前，我们研究发现人工干涉能够改善焦炭质量，如此图1所示： 图1 人工干涉改善焦炭质量流程图 第一，改善焦炭构造。在提高焦炭在高炉化学反响中的稳定性方面，和在高温环境下的反响速度方面，能够通过改善焦炭的构造进行干涉，可以以通过在焦炭构造中参加惰性成分实现，这样一来就能使焦炭对碱侵蚀的抗性加强。 第二，降低灰分。灰分能够有效地判定焦炭的质量问题。焦炭中的灰分越多，焦炭的裂缝就越多，若在高炉炼铁时，焦炭的裂缝随着温度的升高而扩大，就会导致焦炭构造产生变化构成粉末状。提高焦炭质量的手段多配主焦煤处理方式。 第三，干熄焦技术。能够利用干熄焦技术提高焦炭的强度，进而使焦炭本身的抗碱侵蚀、耐高温等性能提高。干熄焦技术是利用惰性气体与红热焦炭发生反响的经过降低焦炭的热应力，进而实现减少焦炭微裂缝的目的。利用技术手段对焦炭进行处理，也是提升焦炭质量的有效手段。不过，干熄焦技术也会牺牲一定的冶金焦率，但是与炼铁质量相比这种代价可以以尝试。由于减少的焦炭假如构成焦粉，还会恶化高炉内的环境，使高炉内炉料透气性遭到影响，可能损失更大。焦化企业能够通过购置干熄焦装置，改善焦炭质量。而钢铁企业也应该根据焦炭质量的提升情况适当提高采购价格，促使焦化企业积极改善焦炭质量，通过双方面的努力提高焦炭质量。 第四，炼焦配煤。通过科学的处理方式，选择和炼化焦炭，以此到达炼焦的强度，将高炉炼铁中焦炭的作用最大化地发挥出来。这就需要我们根据焦炭的性能配置与其相匹配的煤，还要最大限度地优化煤和焦炭的质量，进而提高炼铁的成功率。 三提高焦炭高温性能 焦炭在不同焦炭中，会有类似的冷强度，但是它们的反响后强度有差异，甚至是完全不同。在焦炭处于热态时，其性能与平常不同，对高炉中的透气能力有阻碍，使软熔带发生下移，弱化高炉中的中心气流，但边缘处的气流明显加强。这些条件都会对高炉炼铁造成影响。除此之外，假如高炉炼铁经过中，焦炭的复原度变高，那么将会降低焦炭在化学能实际方面的利用率。高炉为炉料和煤气流间的化学反响装置，高炉顺行指的是华而不实发生的逆向运动保持平稳。因料柱在冶炼时沿原始分布状态进行整体下移，所以假如进入到高炉中的焦炭，其质量发生波动，将使煤气流实际分布发生变化，最终导致操作及铁水质量都出现较大变化。实践表示清楚，假如短时间内焦炭的质量有所下降，则会使高炉处于不稳定状态，无法维持煤比与风量；并使煤气流发生失常，导致顺行变差。 四加强焦炭机械强度 正常情况下，焦炭在高炉内会随着炼铁的变化产生裂纹和粉末化。而焦炭在高炉内进行化学反响时，会遭到机械冲击的影响，假如焦炭的机械强度缺乏，就会影响在高炉内的利用率。机械强度将判定焦炭质量分为了两种，其一是抗碎能力，其二就是抗冲击力。在保证焦炭高利用率和高炉高透气性的前提下，选择优质的焦炭省时省力，只要在挑选焦炭时要多听多看多感受，在焦炭质量方面把好关，那么提高炼铁成功率也不是什么难题。所以，提升高炉炼铁工艺的发展，焦炭是很重要的。第一，我们要改善焦炭的构造，焦炭的组成有很多，能够与高炉中反响的元素也有很多，所以不能发挥出焦炭的最大实力，假如构造改变了，保存住炼铁所需的成分，去除不需要的成分，那么对提高高炉炼铁的成功率将会是一项宏大的成功。所以在这一方面，我们不仅要自个研究，还要引进国外先进技术，华而不实日本的这项研究已经在我们国家开场发展了，这项技术通过我们研究发现，能够实现焦炭最大利用率，在高温下反响以及抗碱腐蚀性方面都得到了提升，在反响强度方面与之前并无差异不同，所以，我们在利用日本技术的基础上，再研究怎样提高反响强度，将二者相结合，共同改善焦炭的抗碱性和耐高温性，促进高炉炼铁工艺的发展。 四、结束语 在城市化进程加快发展、基础建设不断发展的时代，我们国家社会对炼铁工艺的需求也越来越大。为了提高高炉炼铁的生产效率、保证高炉炼铁的生产质量，创新就是唯一出路，尤其应重视焦炭的质量创新方面。我们已经对焦炭质量对高炉炼铁的影响进行分析，也提出了改善焦炭质量的相关措施。但是时代仍在发展经过中，高炉炼铁技术也在不断完善中，但是焦炭质量还是那样是提升高炉炼铁技术的基础因素，只要不断提高焦炭的质量，才能使我们国家高炉炼铁技术获得更大的进步。 以下为参考文献 1程志杰，梁利生，沙华玮张永新焦炭质量变化对高炉冶炼的影响J炼铁， 2022,3804：1-6. 2张建良，孙敏敏，李克江李洪涛高炉焦炭在铁水中溶解行为研究现在状况及瞻望J钢铁2020 ,5504：1-11. 3荣涛唐惠庆，范楷，孙艳军利用高含碳金属化团块实现高炉炼铁的节焦J钢铁， 2020, 5505：10-19.