
【机】 blast-furnace coke
blast furnace
【化】 blast furnace
coke
【化】 coke
【经】 gas coke
高炉焦炭(Blast Furnace Coke)是专用于高炉炼铁过程的一种特定类型焦炭。它在高炉内扮演着至关重要的双重角色:
燃料与还原剂
高炉焦炭在燃烧时释放大量热能,为铁矿石的熔融和还原反应提供必需的高温环境(可达2000°C)。同时,其燃烧产生的一氧化碳(CO)是主要的还原剂,将铁矿石(主要为铁的氧化物,如Fe₂O₃, Fe₃O₄)还原成金属铁。主要还原反应可表示为:
$$ce{Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2}$$
骨架支撑与透气性保障
在高炉的固态料柱区域(炉身和炉腰),焦炭颗粒凭借其高强度,在软化熔融的矿石和熔剂之间形成坚固的骨架结构。这确保了整个料柱维持良好的透气性和透液性,使上升的还原性煤气流和下降的液态铁水、熔渣能够顺畅通过,是维持高炉顺行、高效生产的关键物理基础。
关键特性要求:
高炉焦炭需满足严格的质量标准,主要包括:
英文对应术语:
在冶金和煤炭科学领域,高炉焦炭的标准英文术语是Blast Furnace Coke (BF Coke)。它区别于其他用途的焦炭(如铸造焦、化工焦)。
应用场景:
高炉焦炭是现代高炉炼铁工艺不可或缺的原料,其质量直接关系到高炉的产量、能耗、生铁质量及运行寿命。优质高炉焦炭是实现高炉大型化、高效化、低耗化和长寿化的基础。
说明:由于未搜索到可直接引用的权威在线汉英词典或冶金专业文献网页,以上解释基于公认的冶金工程原理和焦炭行业标准知识。为符合原则并确保权威性,建议在实际应用中引用权威出版物如:《炼铁学》、《焦炭质量与高炉冶炼》、《中国冶金百科全书》或相关国家标准(如GB/T 1996-2017 冶金焦炭)。
高炉焦炭是专门用于高炉炼铁的冶金焦炭,由烟煤在高温干馏(950-1050℃)条件下制得,具有高碳含量、多孔结构和强机械强度。其核心作用及特性如下:
高炉焦炭属于冶金焦的一种,通过烟煤在隔绝空气环境下高温干馏制成,灰分低且块度均匀。生产过程中,煤经历干燥、热解、熔融等阶段,最终形成坚硬多孔的固体燃料。
热源功能
焦炭在风口区燃烧释放热量,每炼1吨生铁约需500公斤焦炭,提供高炉所需热能的70%-80%。燃烧温度可达2000℃以上,确保铁矿石还原和熔化的热量需求。
还原剂作用
焦炭燃烧生成CO气体,参与铁氧化物的还原反应。例如:
$$text{Fe}_2text{O}_3 + 3text{CO} rightarrow 2text{Fe} + 3text{CO}_2$$
间接还原(400℃以上)和直接还原(850℃以上)均依赖CO的持续供应。
结构支撑与透气性
焦炭在高炉中形成骨架,支撑铁矿石和熔融物,占炉料总体积的35%-50%。其多孔特性确保煤气上升和炉料下降的顺畅,尤其在料柱下部维持液态铁水与气体的渗透通道。
碳源补充
焦炭中的碳溶解于铁水,降低熔点并为后续炼钢提供燃料。
尽管煤粉、天然气等可部分替代焦炭提供热能和还原剂,但其结构支撑作用是其他燃料无法实现的,直接影响高炉运行效率与寿命。
高炉焦炭是炼铁工艺的核心材料,兼具能源、还原介质和物理支撑三重功能。其质量(如强度、灰分)直接关系高炉的能耗、产量及稳定性。更多技术细节可参考、等来源。
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