燃料是高炉冶炼中不可缺少的基本原料之一。现代高炉都使用焦炭做燃料,全部从炉顶装入。近年来,喷吹技术的发展,从风口喷入一些燃料(如无烟煤粉、重油、天然气等),替代一部分焦炭,但只占全部燃料用量的10%~30%,焦炭仍然是高炉冶炼的主要燃料。
一、焦炭在高炉冶炼中的作用
焦炭在高炉冶炼中主要作为发热剂、还原剂和料柱骨架。焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气,煤气在上升过程中将热量传给炉料,使高炉内的各种物理化学反应得以进行。高炉冶炼过程中的热量有70%~80%来自焦炭的燃烧。焦炭燃烧产生的C0及焦炭中的固定碳是铁矿石的还原剂。焦炭在料柱中占1/3~1/2的体积,尤其是在高炉下部高温区只有焦炭是以固体状态存在,它对料柱起骨架作用,高炉下部料柱的透气性完全由焦炭来维持。
另外,焦炭还是生铁的渗碳剂。焦炭燃烧还为炉料下降提供自由空间。
二、高炉冶炼对焦炭质量的要求
焦炭质量好坏,直接影响高炉冶炼过程的进行及能否获得好的技术经济指标,因此对入炉焦炭有一定质量要求。
1.焦炭的化学成分