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焦粉是焦炭的篩下物??勺鳛槿剂嫌糜谝苯?、玻璃、陶瓷等行業(yè)。石油焦粉直接噴入窯內(nèi)燃燒時(shí)。必須采用特殊的技術(shù)措施使固定碳顆粒充分加熱和熱解,經(jīng)過合理配風(fēng),使石油焦粉快速點(diǎn)燃和燃燼。主要采用的燃燒工藝有高溫空氣燃燒和富氧燃燒。
焦粉霧化后。以高速紊流狀噴人窯內(nèi),在與高溫助燃空氣結(jié)合的過程中,通過輻射和對流被迅速加熱到燃點(diǎn)。焦粒中的揮發(fā)分揮發(fā)形成可燃分子。與在蓄熱室就已達(dá)到燃燒活化狀態(tài)的氧氣分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而燃燒。大部分在焦粒表面強(qiáng)烈燃燒放熱。
焦炭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。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),是冶金的一個(gè)重大里程碑。
為使高爐操作達(dá)到較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),冶煉用焦炭(冶金焦)必須具有適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì),包括冶煉過程中的熱態(tài)性質(zhì)。
焦炭除大量用于煉鐵和有色金屬冶煉(冶金焦)外,還用于鑄造、化工、和鐵合金,其質(zhì)量要求有所不同。如鑄造用焦,一般要求粒度大、氣孔率低、固定碳高和硫分低;化工氣化用焦,對強(qiáng)度要求不嚴(yán),但要求反應(yīng)性好,灰熔點(diǎn)較高;生產(chǎn)用焦要求盡量提高固定碳含量。
焦炭裂紋度與氣孔率的高低,與煉焦所用煤種有直接關(guān)系,如以氣煤為主煉得的焦炭,裂紋多,氣孔率高,強(qiáng)度低;而以焦煤作為基礎(chǔ)煤煉得的焦炭裂紋少、氣孔率低、強(qiáng)度高。
焦炭強(qiáng)度通常用抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度兩個(gè)指標(biāo)來表示。
焦炭的抗碎強(qiáng)度是指焦炭能抵抗受外來沖擊力而不沿結(jié)構(gòu)的裂紋或缺陷處破碎的能力,用M40值表示;焦炭的耐磨強(qiáng)度是指焦炭能抵抗外來摩檫力而不產(chǎn)生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力,用M10值表示。
焦炭中的硫分:硫是生鐵冶煉的有害雜質(zhì)之一,它使生鐵質(zhì)量降低。在煉鋼生鐵中硫含量大于 0.07% 即為廢品。由高爐爐料帶入爐內(nèi)的硫有11%來自礦石;3.5%來自石灰石;82.5%來自焦炭,所以焦炭是爐料中硫的主要來源。
焦炭硫分的高低直接影響到高爐煉鐵生產(chǎn)。當(dāng)焦炭硫分大于1.6%,硫份每增加0.1%,焦炭使用量增加1.8%,石灰石加入量增加3.7%,礦石加入量增加0.3%高爐產(chǎn)量降低1.5—2.0%。冶金焦的含硫量規(guī)定不大于1%,大中型高爐使用的冶金焦含硫量小于0.4—0.7%。