01焦炭热性能的探讨与实践.ppt

焦炭热性能的探讨与实践 山西中阳钢铁有限公司 焦化厂 李海燕 武彦鹏 一、概述 关键词 二、焦炭热性能及其在高炉中的作用、挑战 三、存在问题 四、焦炭热性能的影响因素 五、配煤调整与生产实践 六、结论 内 容： 摘要：焦炭的冷态强度是衡量焦炭质量的重要指标，但在高炉的实际生产实践中，焦炭的热态性能对高炉高效运行等方面的影响更为明显，尤其是随着高炉的大型化，更是如此。 关键词： 焦炭热性能 反应性 反应后强度 影响因素 配煤 气孔率 褐煤配比 一、概述 关键词 二、焦炭热性能及其在高炉中的作用、挑战 2.1焦炭热性能 焦炭的热态性能通常用热态反应性CRI和热态强度CSR来表示。 反应性指焦炭与CO2 气体的反应能力。此反应也称为焦炭的气化反应。反应后的焦炭因失碳而产生裂缝, 同时因气孔壁变薄而失去强度。 2.2定义： GBT4000-2008焦炭反应性及反应后强度试验方法 称取一定质量的焦炭试样，置于反应器中，在（1100±5）℃时与二氧化碳反应2 h后，以焦炭质量损失的百分数表示焦炭的反应性（CRI） 上述反应后的焦炭经过Ι型转鼓一定转数的试验后，＞10 mm粒级的焦炭占反应后焦炭的质量百分数表示焦炭的反应后强度（CSR）。 2.3焦炭在高炉中的作用 高炉焦炭在高炉冶炼中的作用非常重要。 ——发热剂, 它提供铁矿石还原熔化所需的热量; ——还原剂, 它提供铁矿石还原所需的还原气体; ——料柱骨架, 它对炉料起支撑作用, 并提供一个煤气通过的透气层; 铁中的碳也全部来源于高炉焦炭。 2.4焦炭挑战 中钢公司高炉目前全部配置了富氧喷煤、高顶压技术及高炉大型化（1280m3高炉）。随着富氧喷煤技术的发展, 焦炭的还原剂、发热剂、渗碳的作用已部分被喷吹煤粉所取代。 但是作为料柱骨架,特别是高炉大型化后, 保持料柱在高炉冶炼过程中具有良好的透气性是不能取代的, 而且由于以煤代焦大幅度降低了入炉的焦炭, 其保持强度的能力更加值得关注。 再有,从节能的角度看, 高反应性的焦炭反应开始位置移向高炉上部, 焦炭强度下降幅度增大, 粉末增多导致炉料的透气、透液性变差从而影响到高炉顺行, 能量利用也随着焦炭的气化加剧而变差。 以上这些因素都对焦炭提出了更高的要求, 即要求焦炭有尽可能低的反应性和更高的反应后强度。 3.1 我厂煤源的特点 我厂地处离柳焦煤矿区，本地煤主要以主焦煤JM15、JM25（国标 Vd=10~28，G＞65，Y＜25）为主。 本地4#、10#原煤煤质： 内灰 内硫 挥发分 G 备注 4# ≤7.0 ≤0.6 20～23.0 90 10# ≤6.0 1.1 15 80 外购榆林（褐煤）原煤煤质： 榆林 ～3.0 ～0.3 ～35 — 全灰～7 三、我厂存在问题 反应性 CRI，％ 反应后强度 CSR，% 备注 国标（一级焦） ≤30 ≥55 GB/T1996-2003 太钢 24 69 鞍钢 25 62.5 宝钢 ﹤26 ﹥66 大土河 ≤25-28 ≥62-69 供太钢、河北钢企 3.2国内焦炭反应性要求 2004年元旦，60万吨焦炉投产。投产初期及大高炉投运后，焦炭热性能与行业及炼铁要求有差距，表现在CRI偏低，CSR偏高。 3.3存在问题 时间 炼铁要求CRI 实际CRI 实际CSR 2004-2005.12 20（2006年1月） 10.6 84.3 2011.4 25（2011年4月） 21.5 73.6 因此，提高焦炭CRI提上了日程。 4.1 捣固炼焦对焦炭热态性能的影响 为了解捣固对焦炭热性能的影响，在配比不变、基准样堆比重为0.70 t/m3的情况下，通过捣固使入炉煤堆比重分别提高10%、20%、30%炼制焦炭，然后测定所炼焦炭的热