文档介绍：项目一备煤、配煤操作技术
任务一焦炭质量的分析
任务二炼焦用煤的质量判断
任务六原料煤预处理技术
任务三结焦条件对焦炭质量的影响分析
任务四配煤方案的制定及焦炭质量预测
任务五原料煤的接受、储存、粉碎与配合
任务一焦炭质量的分析
一、焦炭的作用
焦炭广泛应用于高炉炼铁、铸造、电石、气化及有色金属冶
炼等方面,其中高炉用脚占焦炭总产量的绝大多数,这些焦炭称
为冶金焦。
高炉是竖形炉子,从上到下有炉喉、炉身、炉腹、炉腰、炉
缸五部分。
原料包括铁矿石、焦炭和石灰石,交替地由炉顶通过装料装
置装入炉内,送风系统将800oC以上的高温空气由位于炉缸上部
的风口鼓入炉内,使焦炭在风口前的回旋区内激烈燃烧而放热,
并使焦炉下部形成自由空间,上部的炉料借重力作用稳定的下降,
从而构成连续的高炉冶炼过程。
此时,铁矿石主要与CO反应,称为间接还原反应,总的热效
应为放热反应。
1、高炉内的化学反应:
当t<800oC时,
(炉身上部)
当t=800oC~1100oC时,(炉身下部和炉腰)
同时存在铁矿石与CO之间的间接还原反应和铁矿石与碳之间
的直接还原反应。
CO2几乎100%与焦炭反应生成CO。从全过程可看作铁的氧化
物与碳直接反应,可称为直接还原反应。
当t>1100oC时,
(炉腹)
+
直接还原反应总的热效应为吸热反应,不利于高炉内的热能利用,又因碳溶反应使焦炭气孔壁削弱,因此应发展间接还原反应。
在风口区,焦炭燃烧生成CO2放出大量热。
由此,焦炭在高炉中起到了还原剂和热能源的作用。
2、料柱结构
(1)<1100oC时时,矿石和焦炭均保持入炉前的固体块状,该区域称为块状带。
(2) 1100oC ~1350oC时,焦炭保持固体状态,矿石开始由外向内开始熔融,该区域称为软融带。
(3)>1350oC时,焦炭仍保持固体状态,矿石变为液态,呈滴落状态,该区域称为滴落带。
焦炭在高炉中风口区以上地区,始终
处于固体状态,在高炉中其体积占高炉体
积的35%~50%,起到疏松骨架的作用。
3、高炉冶炼对优质焦炭的要求
热能源
疏松骨架
还原剂
焦炭的热能源和还原剂的作用可采用在风口喷吹煤粉、重油、富氧鼓风、加入还原性气体等方法来适当降低,但焦炭疏松骨架的作用却不能被替代,并且随着高炉的大型化和强化冶炼,该作用会越来越重要。
高炉冶炼对焦炭的要求:
高炉焦炭要求低灰、低硫、强度高、粒度适当且均匀、气孔均匀、致密、反应性低、反应后强度高。
焦炭的作用
二、焦炭性能
1、物理结构
焦炭是一种质地坚硬、多孔,呈银灰色并有不同粗细裂纹的
碳质固体块状材料。
焦碳
裂纹
气孔
气孔壁
裂纹有长短、宽窄、深浅之分,可分为横裂纹与纵裂纹,用
裂纹度评价。
气孔分大气孔、中气孔和微气孔。焦炭气孔率指气孔体积与
总体积比的百分数。
2、化学组成
(1)工业分析
a. 水分(M)
焦炭的水分是焦炭试样在一定温度下干燥后的失重占干燥
前焦样的百分率,分为全水分(Mt)和分析水分(Mad)两种。
湿熄焦全水分约为4~6%,~1%。
b. 灰分(A)
焦炭的灰分是焦炭分析试样在85010oC下灰化至恒重,其
残留物占焦样质量的百分率,用Aad表示。
焦炭灰分对高炉冶炼极为有害,灰分每增加1%,高炉焦比提高约2%,炉渣量提高约3%,高炉溶剂用量约增加4%,~%。