焦炭的反应性如何影响高炉操作
焦炭的反应性对高炉操作有着显著的影响,主要体现在以下几个方面:
一、焦炭反应性的定义与测定
焦炭反应性是指焦炭与二氧化碳、氧和水蒸气等进行化学反应的能力。它通常通过热转鼓强度测定来量化,即让焦炭在高温下与二氧化碳反应,然后测定反应后焦炭的失重率及其机械强度。反应性指标以损失的焦炭质量与反应前焦样总质量的百分数表示,称为CRI(Coke Reactivity Index)。
二、焦炭反应性对高炉操作的具体影响
影响高炉透气性
焦炭在高炉内与CO2气体反应后,会因失重而产生裂缝,同时气孔壁变薄而失去强度。如果焦炭的反应性过大,就会产生较多的碎焦和焦粉,这些碎焦和焦粉会恶化高炉的透气性,从而影响高炉的顺行。
影响高炉内焦炭的骨架作用
焦炭在高炉内起着料柱骨架的作用,它支撑着上方的炉料,并保持高炉内的透气性。如果焦炭的反应性过大,焦炭的强度就会下降,从而削弱其骨架作用,这会导致高炉内的炉料下降不顺畅,出现“难行”甚至“悬料”的现象。
影响高炉的冶炼效率
焦炭的反应性过大还会增加高炉内的热损失,因为反应过程中会释放出大量的热量。同时,焦炭的消耗也会增加,导致高炉的冶炼效率降低。
对焦炭结构的影响
焦炭与CO2反应过程中,其气孔壁的减薄程度会加剧,焦炭光学组织中的各向异性组分反应率也会增加。这些变化会进一步影响焦炭的机械强度和热强度,从而对焦炭在高炉内的表现产生不利影响。
三、高炉操作中的应对措施
为了降低焦炭反应性对高炉操作的不利影响,可以采取以下措施:
选择低反应性的焦炭
在高炉操作中,应优先选择反应性较低的焦炭。这可以通过改进炼焦工艺、优化配煤方案等方式来实现。
优化高炉操作制度
根据高炉的实际运行情况,合理调整送风制度、装料制度等,以改善高炉内的气流分布和炉料分布,从而提高高炉的透气性和冶炼效率。
加强高炉维护与管理
定期对高炉进行维护和检修,确保高炉设备的正常运行和炉况的稳定。同时,加强高炉操作人员的培训和管理,提高他们的操作技能和应急处理能力。
综上所述,焦炭的反应性对高炉操作有着显著的影响。为了降低这种影响,需要采取一系列措施来优化高炉操作制度、选择低反应性的焦炭以及加强高炉的维护与管理。
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