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高炉炼铁中焦炭的作用及质量要求

焦炭对高炉炼铁的作用很大，主要表现在以下方面：

1、炉料的骨架作用：支撑炉内料柱，提供炉料的透气性；

2、提供冶炼能量：与氧气燃烧放热，占炼铁总热量的58%；

3、铁矿石的还原剂：碳和碳与氧反应生成的CO；

4、对最初生成的铁进行渗碳，生铁中含碳量为2.2-6.0%；

5、填充炉缸作用：活跃炉缸，提高炉缸的空间系数，使高炉休风后易恢复炉况。

一般焦炭在高炉内的变化为：

焦炭从入炉到达炉缸，受到内外部多种因素的影响，要经受碰撞、挤压、磨损等机械力学作用；碳溶损反应、碱金属侵蚀、渣铁溶蚀，以及向铁水溶解等化学作用。因此焦炭从入

炉到炉缸，平均粒度要减小20%-40%。在上中部粒度变化不大，在软熔带的焦炭有剧烈的碳溶反应，粒度变化较大。焦炭质量对焦炭自身的劣化起重要的作用。其中以焦炭灰分，块

度，强度影响最为显著。

建设大搞炉一定要要有高质量焦炭的保证，企业高炉扩容也要以提高焦炭质量为前提，焦炭质量水平决定喷煤比的水平。因此一般高炉炼铁对焦炭的要求是：

1、大高炉对焦炭的质量要求高于中小高炉、巨型高炉用焦炭质量更高，粒度要大一些。

2、工业发达国家高炉炼铁用焦炭质量普遍高于中国。如灰分一般在10%作用，含硫小于0.6%。

3、炼铁精料技术要求：炉料＜5mm的粉末含量要小于5%，炉料5-15mm粒级组成要小于30%。

4、注意焦炭和煤粉灰中带入有害杂质含量，如元素K、Na等。

5、焦炭要进行整粒。目的是要实现粒度均匀。如焦炭要保证60mm左右粒度＞80%，大于80mm的要小于10%，＜5mm的要小于5%。由于大粒度的焦炭（＞75mm）在炉内易破碎，产生较

多的粉末。这些粉末会使炉料透气性恶化，高炉压差升高，被破减少风量，产量下降、焦比升高，需要加以控制。

LF精炼低硅钢时，会使钢水[Si]出格，影响钢水成分的合格率。增硅影响因素是：

1、元素含量

精炼时反应方程式为4[Al]+3(SiO2)=2(Al2O3)+3[Si].低[Al]会使钢水脱氧不良，高[Si]会使钢水出格，而只有降低(SiO2)含量，增加(Al2O3)含量来实现降低[Si]。

1）降低(SiO2)含量

出钢时，大量炉渣随钢流进入钢包时，使钢包顶渣的(SiO2)含量提高，因此出钢下渣必须控制在一个很小的范围内，一般出钢顶渣渣量厚度≤50mm；另外由于精炼造渣料主要包括

石灰、萤石等，这些原料都含有一定量SiO2，因此应提高造渣料的纯度，以减少SiO2含量。

2）提高(Al2O3)含量

采用外来加入方式，在出钢过程中渣洗料与精炼炉渣脱氧剂中加入一定量的Al2O3，以提高炉渣中的Al2O3含量。

2、底吹氩因素

精炼操作中若吹氩强度大，就会卷渣入钢，污染钢水，并且使反应界面极度增大，反应的速率极度加快，增硅明显。

3、精炼处理时间‘

精炼过程中反应在未平衡时，如果时间足够长，反应会一直向增硅方向进行，直到平衡。这样精炼时间越长，增硅量越多。

由上可知，要控制钢水中硅的增加，须采取以下措施控制：

1、完善挡渣工艺，减少转炉下渣量，减少渣中(SiO2)的来源。

2、采用二氧化硅含量低的合成渣进行渣洗，增加渣中(Al2O3)含量。

3、必须保证精炼弱吹氩工艺。

4、在满足钢水质量要求的前提下，尽量缩短精炼时间，严格精炼过程操作，严禁重复加热