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煉鐵高爐采用焦炭代替木炭,為現(xiàn)代高爐的大型化奠定了基礎(chǔ)。為使高爐操作達(dá)到較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),冶煉用碳粉必須具有適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì),包括冶煉過(guò)程中的熱態(tài)性質(zhì)。
碳粉主要用于高爐煉鐵和用于銅、鉛、鋅、鈦、銻等有色金屬的鼓風(fēng)爐冶煉,起還原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架作用。
碳粉優(yōu)與劣的兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)是黑度和分辨率。用戶主觀上總是希望碳粉黑度既好,分辨率又高。但是黑度與分辨率是互相矛盾的。也就是說(shuō),黑度好,分辨率就低;反之,分辨率高,黑度就會(huì)下降。
噴吹碳粉中的碳元素在鋼材中起到重要的作用,如果沒(méi)有含碳元素的鐵在化學(xué)中就稱為純鐵,硬度也會(huì)降低,幾乎和純銀一樣輕輕一咬就會(huì)出現(xiàn)凹坑。在市場(chǎng)上不管是鋼板,型鋼,鋼管還是球墨鑄鐵等都是有一定含碳量的,這樣鋼材才會(huì)具備一定的硬度,韌性和強(qiáng)度。
除此之外,鋼中含碳量的多少,也會(huì)對(duì)鋼材本身起到非常重要的影響。其實(shí)鐵鋼所含有的元素基本一致,但是由于碳含量的微量變化,使得鋼和鐵在運(yùn)用上有著一些明顯的強(qiáng)度、韌性、脆性的變化。
噴吹替代焦炭主要用到的是煤炭中的固定碳元素,采用煤噴吹正好迎合了這樣的需求和想法。后來(lái),由于煤供給的有限性及其原煤儲(chǔ)量不斷減少,市場(chǎng)價(jià)格也逐漸攀升,采用更廉價(jià)、蘊(yùn)藏更豐富的長(zhǎng)焰煤與煤混合噴吹成為鋼鐵企業(yè)進(jìn)一步降低冶煉成本的追求目標(biāo)。
在混合煤炭磨粉及噴吹過(guò)程中采用氮?dú)舛杌夹g(shù),從而為系統(tǒng)增加安全性、防止煤粉爆,是取得混合噴吹的關(guān)鍵技術(shù)。氮?dú)獗Wo(hù)系統(tǒng)的試驗(yàn)成功使煙煤作為噴吹燃料進(jìn)入實(shí)質(zhì)階段。將煙煤混合的比例提高到30%-50%之間,而且煙煤噴吹的加入可以活化高爐還原氣氛,為高爐還原鐵提供更多的氫元素。