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如何提升焦炭质量(如何提高焦炭质量)

如何提高焦炭质量

焦炭是高炉冶炼的重要资源,焦炭的质量对高炉铁水质量影响很大,较好性能的焦炭是冶炼优质铁水的重要物料条件。采用适宜的提高焦炭特性的途径能有效地克服先天煤层带来的缺陷。常规的提高焦炭质量的途径和措施有:
1)改善配煤结构。配煤中做较大幅度的互代,改善焦炭的热态强度和热反应强度,以生产出增加焦炭光学各向同性结构的含量来提高热性能和高温抗碱性能;配煤时,最大限度地增加惰性组分的量,来增加焦炭中的类丝+破片组分,可增加焦炭的反应性;配入添加物,如焦粉、改质沥青、石油延迟焦,提高反应强度。
2)降低焦炭灰分。灰分的存在对后续高炉的产量和造渣原料都会带来负面影响。因此对原煤的成份需要严格挑选。
3)新工艺采用。干熄焦技术可以提高反应后强度4个百分比,而且技术已比较成熟;配型煤炼焦工艺能改善焦炭诸多性能,且容易实施,但该工艺目前还需向日本引进。
4)延长结焦时间。增加结焦时间,可改善焦炭的微观性能从而提高焦炭的热性能。
5)炉外处理。配合煤(焦炭)喷加负催化剂。负催化剂能明显改善焦炭的热性能。此外,负催化剂富积在焦炭表面,能阻碍溶损反应,从而提高焦炭热性能;增加ZBS添加剂,ZBS添加剂能改善焦炭的气孔分布,另一方面,ZBS添加剂与焦炭的共生化合物,能降低焦炭表面的活化,抑制溶损反应,提高焦炭性能。
以上相关技术,能实现生产高性能的优质焦炭,从而能最大效率地起到焦炭高炉铁矿还原剂作用和改善高炉下降区透气性的目的,冶炼出优质高炉铁水。

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影响焦炭质量的因素

影响焦炭质量的因素有:(1)原料油性质变化;(2)炉出口温度变化;(3)循环比变化;(4)系统压力变化;(5)生焦周期变化;(6)冷焦水的质量好坏;(7)老塔吹汽时间长短;(8)泡沫层焦分离不好或采样不均。

焦炭质量对高炉的影响

焦炭是高温干馏的固体产物,主要成分是碳,是具有裂纹和不规则的孔孢结构体(或孔孢多孔体)。裂纹的多少直接影响到焦炭的力度和抗碎强度,其指标一般以裂纹度(指单位体积焦炭内的裂纹长度的多少)来衡量。衡量孔孢结构的指标主要用气孔率(只焦炭气孔体积占总体积的百分数)来表示,它影响到焦炭的反应性和强度。
不同用途的焦炭,对气孔率指标要求不同,一般冶金焦气孔率要求在 40 ~ 45% ,铸造焦要求在 35 ~ 40% ,出口焦要求在 30% 左右。
焦炭裂纹度与气孔率的高低,与炼焦所用煤种有直接关系,如以气煤为主炼得的焦炭,裂纹多,气孔率高,强度低;而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力,用 M40 值表示;焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面 玻璃 形成碎屑或粉末的能力,用 M10 值表示。焦炭的裂纹度影响其抗碎强度 M40 值,焦炭的孔孢结构影响耐磨强度 M10 值。 M40 和 M10 值的测定方法很多,我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。
焦炭质量的评价
1 、焦炭中的硫分:硫是 生铁 冶炼的有害杂质之一,它使生铁质量降低。在 炼钢生铁 中硫含量大于 0.07% 即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有 11% 来自矿石; 3.5% 来自石灰石; 82.5% 来自焦炭,所以焦炭是炉料中硫的主要来源。焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。当焦炭硫分大于 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%, 矿石加入量增加 0.3% 高炉产量降低 1.5 — 2.0%. 冶金焦的含硫量规定不大于 1% ,大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于 0.4 — 0.7% 。
2 、焦炭中的磷分:炼铁用的冶金焦含磷量应在 0.02 — 0.03% 以下。
3 、焦炭中的灰分:焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。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 、焦炭中的挥发分:根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。如挥发分大于 1.5% ,则表示生焦;挥发分小于 0.5 — 0.7%, 则表示过火,一般成熟的冶金焦挥发分为 1% 左右。
5 、焦炭中的水分:水分波动会使焦炭计量不准,从而引起炉况波动。此外,焦炭水分提高会使 M04 偏高, M10 偏低,给转鼓指标带来误差。
6 、焦炭的筛分组成:在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。我国过去对焦炭粒度要求为:对大焦炉( 1300 — 2000 平方米)焦炭粒度大于 40 毫米;中、小高炉焦炭粒度大于 25 毫米。但目前一些 钢 厂的试验表明,焦炭粒度在 40 — 25 毫米为好。大于 80 毫米的焦炭要整粒,使其粒度范围变化不大。这样焦炭块度均一,空隙大,阻力小,炉况运行良好。

焦炭质量指标

焦炭一级、二级的工业标准如下表所示

注 : 水分只作为生产操作中控制技术,不作质量考核依据

注:

1、 表内三级铸造焦炭按块度分为三类:大于 80mm 、 80-60mm 、大于 60mm (统焦,强度指标以大于 80mm 为准)。

2、表内规定的:块度(mm)、灰分(%)、强度(%)都是质量考核指标,以上指标人一项达不到规定的级别时,则不能作为该级验收,(强度指标)

扩展资料

焦炭化学成分

焦炭反应性与二氧化碳、氧和水蒸气等进行化学反应的能力,CRI =(G0—G1)/G0×100%(注:G0----试验焦炭样重量,g;G1----反应后焦炭样重量,g;)。

焦炭反应后强度是指反应后的焦炭再机械力和 热应力作用下抵抗碎裂和磨损的能力。焦炭在高炉炼铁、铸造化铁和固定床气化过程中,都要与二氧化碳、氧和水蒸气发生化学反应。

由于焦与氧和水蒸气的反应有与二氧化碳的反应类似的规律,因此大多数国家都用焦炭与 二氧化碳间的反应特性评定焦炭反应性。

参考资料来源:-焦炭

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