大型高炉炼铁对焦炭的质量要求

    焦炭在高炉炼铁中的地位和作用。焦炭在高炉炼铁中是不可缺少的炉料，对高炉炼铁技术进步的影响率在30%以上，在高炉炼铁精料技术中占有重要的地位。焦炭对高炉炼铁的作用是：一是主要的热量来源，高炉炼铁炭素(包括焦炭和煤粉)燃烧所提供的热量，占高炉炼铁总热量来源的 71%。随着喷煤比的提高，焦炭用量在逐步减少。但是，焦炭的用量总是要大于喷煤量。理论最低焦比为250kg/t, 焦炭在风口燃烧掉55%～65%。二是还原剂，焦炭还原作用是以 C和 CO形式来对铁矿石起还原作用。炉料到风口焦炭溶反应为25%～35%。三是生铁的溶碳，在高炉炼铁过程中焦炭中的碳是逐步渗透到生铁中。一般铸造生铁含碳3.9%左右，炼钢生铁在4.3%左右。生铁渗碳消耗焦炭7%～10%。四是炉料的骨架作用，焦炭在高炉内是起骨架作用，支撑着炼铁原料(烧结矿，球团矿，天然块矿)，又起到煤气的透气窗作用。
　　焦炭的 4种作用中，提供热源的主导作用不会改变，这就决定了理论焦比最低值。低于这个最低值，高炉炼铁就难以正常生产，或经济上就不合算了。在各种条件下高炉炼铁中碳的还原作用和渗碳功能不会有较大的变化。在高喷煤比条件下，焦炭的骨架作用会显得更加突出，相应对焦炭的质量要求也会越来越高。否则，是难以实现高喷煤比，高炉炼铁不能正常生产。焦炭从料线到风口平均粒度减少20%～40%。劣质焦炭和热反应性差粉化率会很大。焦炭质量变化对高炉炼铁的影响见表3:

     焦炭质量变化对高炉炼铁的影响是比较大的。通过洗煤可以降低煤炭中的灰分和硫分，采用干法熄焦可以降低焦炭的水分，提高主焦煤的配比和条取综合技术装备可以改善焦炭的M40和M10指标。从技术上讲上述措施均是可行的。但是要把技术与经济管理相结合，找出最佳操作点，同时还要考虑到资源供给的条件。所以各企业要根据客观条件，本企业技术装备现状，科学、合理地提出不同时期不同炉容的高炉对焦炭质量标准。
    高炉大型化以后对焦炭质量提出了新的更高要求，并对焦炭热性能等提出了要求。高炉大型化以后，料柱增高后，料的压缩率提高了，透气性变差。特别是炉缸容积变大以后，炉缸的焦炭状态对高炉生产的影响更大了。不同容积的高炉又对焦炭质量要求见下表，炉容越大，要求越趋于严格。

　由上表可知，随着高炉炉容的大型化，对 M40的要求愈来愈高，而对 M10的要求愈来愈低；同理，对 CSR的要求愈来愈高，而对 CRI的要求愈来愈低；而对灰分和硫分要求倒是越来越小，总体，对焦炭的冷热态强度提出更高要求。
　　高炉大型化对焦炭质量提出了更高要求。要使所炼焦炭质量能够适应高炉大型化发展，则可通过洗煤降低灰分和硫分；采用干法熄焦降低焦炭水分，提高主焦煤配比和采取综合技术装备可以改善焦炭的M10、M40 以及CSR 、CSI等指标。但在技术装备一定的情况下，扩大焦、肥配比是大部分钢铁企业提高焦炭强度的有效途径和常用方法。据统计，目前我国鞍本钢、首钢等大中型钢铁企业高炉大型化取得突破性进展，其焦肥比炼焦配比与传统配比相比，至少提高了 5-10个百分点。以此推算，2006-2007年大型高炉炼铁所需焦炭增耗焦、肥煤约 450万吨/年。同时，近年来，我国钢铁企业自配焦炉产能占国内新建焦炉产能的比重逐年上升，2005年、2006年、 2007年分别占到57.8%、42.2%和81.4%。据统计，2006年～2008年全国新建、拟建的焦炭产能中钢铁企业自配焦炉产能达到 4100万吨，占所有新增产能的68%。这两方面因素共同影响，必将对稀缺的焦、肥煤资源形成旺盛需求，并将进一步加剧钢铁配套焦化厂与独立焦化企业竞购焦、肥煤的激烈程度。