焦炭的用途

来源: 中国庆华集团规划发展部
编辑: 徐焰
发布时间: 2012-11-27
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焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼,在高炉冶炼过程中有供热、还原、料柱骨架和供碳四种作用。
  (1)供热。
  高炉冶炼所需要的热量是由焦炭和喷吹燃料的燃烧及热风提供的,其中焦炭燃烧提供的热量占75%~80%。焦炭灰分低,并在下降至风口前仍然保持一定的块度,是保证燃烧状态良好的重要条件。
  (2)还原剂。
  高炉中矿石的还原是通过间接还原和直接还原完成的。间接还原反应约从400℃开始。间接还原是上升的炉气中的CO还原矿石,使氧化铁逐步从高价铁还原成低价铁一直到金属铁,同时产生CO2:
  3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2
  Fe3O4+CO→3FeO+CO2
  FeO+CO→Fe+CO2
  直接还原是在高炉中约850℃以上的区域开始。由于高温时生成的CO2立即与焦炭中的碳反应生成CO,从全过程看可以认为是焦炭中的碳直接参与还原过程:
  FeO+CO→Fe+CO2
  CO2+C→2CO
  FeO+CO→Fe+CO2
  不论间接还原或直接还原,都是以CO为还原剂。为了不断补充CO,要求焦炭有一定的反应性。
   (3)料柱骨架。
  高炉炉料中以焦炭堆积密度为最小,焦炭体积占炉料总体积的35%~50%。焦炭比较坚固,且在风口区以上始终保持块状,因此它是高炉料柱中的骨架,起疏松料柱、保证料柱有良好透气性的作用,是炉况顺行的重要因素。
  (4)供碳。
  生铁中的碳全部来源于高炉焦,进入生铁的碳约占焦炭含碳量的7%~9%。焦炭中的碳从高炉软融带开始渗入生铁;在滴落带,滴落的液态铁与焦炭接触时,碳进一步渗入生铁,最后可使生铁的碳含量达到4%左右。

(王瑗 整理)