
【機】 blast furnace coke
blast furnace
【化】 blast furnace
【機】 coke
高爐煤焦(blast furnace coke)是冶金工業中用于高爐煉鐵的核心燃料與還原劑,由優質煉焦煤在隔絕空氣條件下經高溫幹餾(1000-1100°C)制成。根據《冶金工程大辭典》定義,其主要成分為固定碳(86-92%)、灰分(8-12%)及微量揮發分,需具備≥60mm的粒度、≥40MPa的抗碎強度(M40指标)和≤7%的反應後強度(CSR指标)以保證爐料透氣性。
該材料在高爐中承擔三重功能:
中國鋼鐵工業協會數據顯示,生産1噸生鐵需消耗340-400kg焦炭。現代高爐通過噴吹煤粉(PCI技術)可降低焦比至280kg/t,該工藝被收錄于《煉鐵工藝學》第三章。國際焦炭協會(International Coke Association)強調,焦炭質量需符合ISO 8028:2020标準,硫含量需控制在0.6%以下以避免生鐵脆化。
高爐煤焦是專用于高爐煉鐵的焦炭,由特定焦煤經高溫幹餾制成。以下是綜合解釋:
高爐煤焦指符合高爐冶煉标準的焦炭,需以焦煤為原料煉制。焦煤需滿足特定指标:幹燥無灰基揮發分10%-28%、黏結指數G>65,以保證結焦性(網頁)。其生産需通過煤焦化工藝(隔絕空氣加熱至950℃左右),生成焦炭并回收煤氣、煤焦油(網頁)。
燃料功能
每煉1噸生鐵約消耗500公斤焦炭,提供礦石還原和熔化的熱量。即便在噴吹燃料時,焦炭仍貢獻70%-80%熱能(網頁、)。
還原劑作用
焦炭燃燒生成CO氣體,參與鐵礦石的間接還原(400℃開始)和直接還原(850℃以上),關鍵反應為:
$$
text{Fe}_xtext{O}_y + ytext{CO} rightarrow xtext{Fe} + ytext{CO}_2
text{CO}_2 + text{C} rightarrow 2text{CO}
$$
(網頁)
爐料支撐與透氣層
焦炭占爐料體積的35%-50%,其高強度塊狀結構維持高爐透氣性,确保氣流均勻和冶煉順行(網頁、)。
焦炭替代木炭使高爐大型化成為可能,被視為冶金史裡程碑(網頁)。
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