
【機】 blast-furnace coke
blast furnace
【化】 blast furnace
coke
【化】 coke
【經】 gas coke
高爐焦炭(Blast Furnace Coke)是專用于高爐煉鐵過程的一種特定類型焦炭。它在高爐内扮演着至關重要的雙重角色:
燃料與還原劑
高爐焦炭在燃燒時釋放大量熱能,為鐵礦石的熔融和還原反應提供必需的高溫環境(可達2000°C)。同時,其燃燒産生的一氧化碳(CO)是主要的還原劑,将鐵礦石(主要為鐵的氧化物,如Fe₂O₃, Fe₃O₄)還原成金屬鐵。主要還原反應可表示為:
$$ce{Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2}$$
骨架支撐與透氣性保障
在高爐的固态料柱區域(爐身和爐腰),焦炭顆粒憑借其高強度,在軟化熔融的礦石和熔劑之間形成堅固的骨架結構。這确保了整個料柱維持良好的透氣性和透液性,使上升的還原性煤氣流和下降的液态鐵水、熔渣能夠順暢通過,是維持高爐順行、高效生産的關鍵物理基礎。
關鍵特性要求:
高爐焦炭需滿足嚴格的質量标準,主要包括:
英文對應術語:
在冶金和煤炭科學領域,高爐焦炭的标準英文術語是Blast Furnace Coke (BF Coke)。它區别于其他用途的焦炭(如鑄造焦、化工焦)。
應用場景:
高爐焦炭是現代高爐煉鐵工藝不可或缺的原料,其質量直接關系到高爐的産量、能耗、生鐵質量及運行壽命。優質高爐焦炭是實現高爐大型化、高效化、低耗化和長壽化的基礎。
說明:由于未搜索到可直接引用的權威線上漢英詞典或冶金專業文獻網頁,以上解釋基于公認的冶金工程原理和焦炭行業标準知識。為符合原則并确保權威性,建議在實際應用中引用權威出版物如:《煉鐵學》、《焦炭質量與高爐冶煉》、《中國冶金百科全書》或相關國家标準(如GB/T 1996-2017 冶金焦炭)。
高爐焦炭是專門用于高爐煉鐵的冶金焦炭,由煙煤在高溫幹餾(950-1050℃)條件下制得,具有高碳含量、多孔結構和強機械強度。其核心作用及特性如下:
高爐焦炭屬于冶金焦的一種,通過煙煤在隔絕空氣環境下高溫幹餾制成,灰分低且塊度均勻。生産過程中,煤經曆幹燥、熱解、熔融等階段,最終形成堅硬多孔的固體燃料。
熱源功能
焦炭在風口區燃燒釋放熱量,每煉1噸生鐵約需500公斤焦炭,提供高爐所需熱能的70%-80%。燃燒溫度可達2000℃以上,确保鐵礦石還原和熔化的熱量需求。
還原劑作用
焦炭燃燒生成CO氣體,參與鐵氧化物的還原反應。例如:
$$text{Fe}_2text{O}_3 + 3text{CO} rightarrow 2text{Fe} + 3text{CO}_2$$
間接還原(400℃以上)和直接還原(850℃以上)均依賴CO的持續供應。
結構支撐與透氣性
焦炭在高爐中形成骨架,支撐鐵礦石和熔融物,占爐料總體積的35%-50%。其多孔特性确保煤氣上升和爐料下降的順暢,尤其在料柱下部維持液态鐵水與氣體的滲透通道。
碳源補充
焦炭中的碳溶解于鐵水,降低熔點并為後續煉鋼提供燃料。
盡管煤粉、天然氣等可部分替代焦炭提供熱能和還原劑,但其結構支撐作用是其他燃料無法實現的,直接影響高爐運行效率與壽命。
高爐焦炭是煉鐵工藝的核心材料,兼具能源、還原介質和物理支撐三重功能。其質量(如強度、灰分)直接關系高爐的能耗、産量及穩定性。更多技術細節可參考、等來源。
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