【文章內容簡介】 數。 4 、焦炭質量對高爐煉鐵的影 響 ( 11 ）抗碎強度 M40 、抗磨強度 M10 的影響， M40 每降 1 % ，高爐利用系數降低 3 ％一 4 % ，焦比（冶煉 1t 生鐵所消耗的焦炭的質量）增加 1 . 3 ％一 5% , M10 每降低 0 . 1 % , 高爐生產能力提高 0 . 3 ％一 1 . 3 % ，焦比降低 0 . 2 % － 0． 6 % . 〔 2 ）硫分。煉焦時，煤中的硫分約 60 ％轉入焦炭，硫是焦炭中的有害雜傳，能使生鐵變脆。為了脫除焦炭過高的硫分，需增加溶液石灰石和焦炭的用量，從而降低了高爐的利用系數，使生鐵產量下降 ，焦炭的硫分每提高 0 . 1 % ，石灰石和焦炭的用量將分別增加 3 . 7 ％和 1 . 8 % ，高爐生產能力降低 2 ％一 2 . 5 ％。冶金焦的硫分規(guī)定不大于 0 . 8 ％。 ( 3 ）灰分。煉焦時，煤中的灰分全部轉入焦炭，如精煤灰分 8 % ，焦炭灰分就會達到 12 ％左右。焦炭灰分每提高 1 % ，焦炭用量增加 2 ％一 2 . 5 % ，溶劑石灰石的用量增加 4 % ，高爐生鐵產量降低 3 % ，焦炭強度下降 2 . 2 ％。 ( 4 ）揮發(fā)分。根據焦炭的揮發(fā)分可以判斷焦炭的成熟程度，揮發(fā)分大于 1 . 5％的焦炭 為生焦，小于 0 . 5 ％一眾 7 % ，表示煉焦過火，一般成熟適度的焦炭揮發(fā)分在 1 ％左右． ( 5 ）水分。焦炭水分一般為 3 %一 7 % ，水分變動，影響計量并引起高爐爐況波動。 5 、主要煉焦工藝介紹 ( 1 ）配煤煉焦。是將氣、肥、焦、瘦不同煤種的煤，按一定比例進行配比，在自然狀態(tài)下由焦爐頂部裝入焦爐進行煉焦的工藝．一般配比為氣煤 25 ％、肥煤 15％、瘦煤 10 ％、主焦煤和 l / 3 焦煤 50 % ，配煤后干燥無灰基揮發(fā)分在 25％左右，我國武漢鋼鐵公司、萊蕪鋼鐵公司、馬鞍山鋼鐵公司、上海焦化廠等許多大 型焦化企業(yè)均采用配煤煉焦工藝。 ( 2 ）搗固煉焦，即將配煤在搗固機內搗實成體積略小于炭化室的煤餅后，推入焦化室進行煉焦。煤料搗固后，一般堆密度可由散裝煤的 0 . 72t/m3 提高到 0 .95 一 ；因而煤粒接觸致密，使結焦過程中膠質體充滿程度大，并減少氣體析出速度，從而提高膨脹壓力和粘結性，使焦炭結構致密。但隨著粘結性的提高，煤料結焦過程中的收縮應力加大；因此，對枯結性較好的配煤，所得焦炭裂紋增加，塊度和強度均要下降．據此，對于氣煤配量較多的配煤，在粉碎配入適當數量的瘦化組分（焦粉或瘦煤 等）和少量焦、肥煤的條件下，可以得到抗碎和耐磨指標均較好的焦炭。搗固煉焦是近幾年發(fā)展起來的一種新的煉焦工藝，可增加氣煤或弱粘煤配比．氣煤配比可配到 65 ％以上，配合后干燥無灰基揮發(fā)可在 29 ％一 34 ％之間，水分在 9 ％一 11 % 之間，焦炭的強度較好。搗固煉焦適合在我國強粘結煤緊缺的國情，近幾年發(fā)展較快，如青島管道煤氣公司、蒙西焦化及近幾年新上的焦爐多采用這種工藝。 6 、煉鐵高爐對焦炭質量要求 ( 1 ）配煤灰分。配煤中的灰分在煉焦后全部殘留于焦炭中，成為生產冶金焦的主要質量指標之一：因此應當控制配煤的 灰分。煤的成焦率一般在 75 ％左右。由于配煤中灰分全部轉入焦炭中，所以焦炭的灰分要比配煤灰分高 倍左右，在生產要求配煤灰分小于 10 % . ( 2 ）配煤硫分、硫分煤中通常以黃鐵礦、硫鐵礦和硫的有機化合物三種形式存在。通常分選一般只能除去黃鐵礦硫。而配煤中的硫約有 85 %90 ％殘留于焦炭中，因此配煤中的硫分越低越好，煉焦配煤的硫分一般應小于 1 . 0 ％。 ( 3 ）配煤揮發(fā)分．為了滿足鋼鐵工業(yè)對冶金焦的需要，又能盡量多生產化學產品，項裝機焦配煤干燥無灰基揮發(fā)分一般在 25 ％一 30 ％中．受 資源限制，我國煉鋼焦配煤中的氣煤用量一般較高，有的焦化廠配煤揮發(fā)分達到 32 ％。近幾年來，根據我國肥煤、主焦煤緊缺的資源情況，大力推廣搗固煉焦新工藝，氣煤配比可以達到 75 % ，配煤干燥無灰基揮發(fā)分超過 34 ％。 ( 4 ）配煤的膠質層厚度。膠質層是表示煤在加熱時產生液體的數量的指標．配煤中必須具有一定的液體物質來粘結其他不能熔融的物質，使之成為堅固的冶金焦炭。配煤對膠質體的要求厚度為 15 一 20mm．但某大型焦化廠多配氣煤后的配煤膠質厚度僅為 13 一 14mm，也煉出了較好的冶金焦炭． 以上幾個指標是依據單種煤的相應指標及配煤比例，按加權平均法計算的。 二、高爐噴吹和燒結用煤對煤質的要求 1 、高爐噴煤對煤質的要求高爐噴吹技術是將粉狀煤和高爐熱風一起從高爐風口噴入高爐，在風口前燃燒，產生熱量和一氧化碳，作為高爐的熱量 和還原劑，代替部分焦炭進行高爐冶煉，從而節(jié)省焦炭。目前 我國高爐平均噴吹量達到 120kg/t 鐵，寶鋼高爐噴吹量達到260kg/t 鐵，處于世界領先水平。 2 、高爐噴吹用煤應能滿足高爐冶煉工藝要求和對提高噴吹量的置換比有利．以便替代更多的焦炭。高爐噴吹對煤質性能的要求及相關的指標有：工業(yè)分析指標、發(fā)熱量、粒度及均勻性、可磨性、爆炸性、反應性、灰熔融性、燃點、煤巖結構、灰成分分析、比表面積和密度等。歸結起來主要有以下方向． ( l ）煤的灰分越低越好?；曳趾肯嗤虻陀谑褂玫慕固炕曳?，一般要求 Ad % ，我國目前噴吹的煤粉一般灰分含與焦炭灰分含量相當，或煤的灰分含量略大于焦炭灰分含量，在這兩種情況下，噴吹煤粉形成的渣量要比全焦冶煉時大些；因為在兩者灰分含量相同時，只有置換比為 時，兩者灰分形成的渣量相等，而在置換比大于 時，噴吹煤粉灰分形成的渣量將大于置換焦炭形成的渣量，但這種差異也只點灰分形成渣量的一小部分．例如噸鐵渣量在 490kg/t 左右，噴煤比為 150kg/t 左右，置換比為 0 . 8 ，兩者灰分比為 13 ％則增加的渣量為 3 . 9kg/t 鐵左右，占灰分形成渣量的 10 % , 占噸鐵總渣量的 0 . 8 ％左右，如果噴吹煤粉灰分高于焦炭灰分，則增加的渣量將多些，例如煤粉灰分為 15 % ，則增加的渣為 ，增加的渣量占噸鐵總渣量的 ％ , 所以要求噴吹煤粉的灰分越低越好。 ( 2 ）硫含量越低越好，煤的含硫量應與使用焦炭的含硫量相同（或低于），一般要求 St 0 . 61 ％。若煤的含硫量高于使用的焦炭含硫量，為保證生鐵質量，必須增加溶劑和燃料消耗．相應增加排渣量． ( 3 ）膠質層厚度越小越好。 Y l0mm，這樣可避免在噴吹過程中結焦、堵塞噴槍和風口影響 噴吹和高爐正常生產．利用 Y 值可以指導配煤煉焦、一般 Y 值大的煙煤均用于煉焦， Y 值極低為 O 的煙煤可作為高爐噴吹用煤，如果用 Y 值大的煤來噴吹不僅浪費了煉焦煤，而且在高爐風口易結焦，造成風口燒壞或堵塞噴槍。 ( 4 ）煤的可磨性好，現高爐噴煤需要將煤磨到一定細度，可磨性好，則制粉消耗的電能就少，可降低噴吹費用，噴吹無煙煤時，粒度應小些， 200 網目的應達到 70 % 一 80 % ；而噴吹煙煤粒度則可大些， 200 網目的達到 60 ％一 65 ％即可，而內在水分含量高的煙煤，在高爐富氧率較高時，粒度還可產 更粗些，例如歐洲一些高爐噴吹的這種煙煤平均粒度達到 。 〔 5 ）煤的燃燒性能好（即其燃點低，反應性好等）?？墒箛娙敫郀t的煤粉能在有限空間和時間內盡可能多的氣化，少量未氣化的煤粉也因反應性好而與高爐煤氣中的 C02 和 H2 O 反應而氣化，不給高爐冶煉帶來麻煩，另外燃燒性能好的煤也可以磨得粗一些，即＜ 200 網目所點比例小，這為降低磨煤能耗和費用提供了條件，高爐噴吹反應性好的煤，不僅可提高煤粉燃燒率，擴大噴吹量，而且風口區(qū)未燃燒的煤粉在高爐的其他部位參加了與 CO2 的氣化反應，減少了焦炭的氣化反應．煤的 氣化反應活性比焦炭氣化反應強得多，這就在煤種程度上對焦炭強度起到了保護作用。 ( 6 ）煤的發(fā)熱量越高越好，噴入高爐的煤粉是以其放出的熱量和形成的還原氣體 CO 、H2 來代替焦炭在高爐內提供熱源和還性劑：因此煤的發(fā)熱量越高，在高爐內放出的熱量越多，置換的焦炭量也越多?？傊試姶得旱男阅芤髞韺φ丈a用的各種煤，可以發(fā)現任何一種煤都不能達到全部要求