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焦炭质量对马钢B#4000m3高炉生产的影响

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：张越强廖德明

[导读] 摘要：焦炭是高炉生产无法替代的原燃料，高炉要实现长周期的稳定顺行及良好的生产指标，对焦炭的冷态性能有一定的要求。

        马钢炼铁总厂-高炉二分厂安徽马鞍山 243000
        摘要：焦炭是高炉生产无法替代的原燃料，高炉要实现长周期的稳定顺行及良好的生产指标，对焦炭的冷态性能有一定的要求。本文通过对2019 年马钢B#4000m3 高炉生产数据的统计，分析了焦炭的粒度、灰分等对高炉生产的影响，并采用多元回归分析得出了焦炭性能对高炉利用系数的叠加影响方程。
        关键词：焦炭；高炉；燃料比；焦比；透气性
        中图分类号：TF526      文献标识码：A
        1 前言
        焦炭是高炉生产的主要原料，起着供热、还原、铁水渗碳及骨架的作用，前三种作用都可以用喷吹燃料来替代，但焦炭在高炉内的骨架作用无法替代[1-3]。随着焦比逐渐下降，焦炭作为骨架保证高炉内透气、透液性的作用更加显著，这就对焦炭冷态强度M10 、M40，热态强度CRI、CSR 提出了更高的要求[4]。本文分析了2019年马钢 B#4000 m3 高炉焦炭的粒度、灰分等对高炉生产的影响，采用多元回归分析得出了焦炭性能对高炉利用系数的叠加影响方程。
        2 焦炭质量对高炉生产的影响分析
        2.1 焦炭粒度对高炉生产的影响
        表1是马钢B#4000 m 3高炉焦炭的平均粒度。由表1可知，2019年马钢B#4000 m 3高炉所用焦炭的粒度分布较合理，平均粒度控制在 46-50 mm 间，完全符合大型高炉对焦炭的粒度要求。由图1、2知，随着焦炭粒度的增加，高炉的透气性变好，焦比不断降低。
        表1 马钢B#高炉焦炭粒度(mm)

        图1焦炭的平均粒度与透气性指数的关系      图2焦炭的平均粒度与焦比的关系

        2.2 焦炭性能对高炉生产的影响
        焦炭的冷态性能M40和M10反应了焦炭在高炉内保持粒度的能力，M40、M10指标好的焦炭，能很好的抵抗高炉中各种因素的侵蚀和炉料压力的作用[5-7]。由图3、4可知，焦炭的利用系数分别与M10成负相关、正相关，与M40分别成正相关、负相关。

        图3焦炭的利用系数与M10的关系                图4焦炭的利用系数与M40的关系
        2.3 焦炭性能的叠加影响
        焦炭的M40和M10在高炉的块状带具有一定的模拟性，经块状带后焦炭要进行气化反应和高温作用，这时M40和M10不具有完全的模拟性。有关研究表明[7]，焦炭质量对高炉冶炼过程影响程度的排序为M10、M40、CRI 、CSR。通过多元回归分析，2019年马钢B#4000m 3高炉所用焦炭质量对高炉利用系数的叠加影响方程用式（1）表示：
        Y = - 0.59447 - 0.06471 X1 + 0.010968 X2 - 0.00601 X3 + 0.032508 X4 （1）
        式中：Y—利用系数X1—M10；X2—M40；X3—CRI；X4—CSR
        3 结论
        （1）焦炭的粒度对高炉的透气性、煤比等指标影响显著，合适的焦炭粒度、较少的粉末有助于高炉的强化冶炼。
        （2）焦炭的热态强度 CSR 与高炉透气性称正相关性，较高的热态强度 CSR 能改善炉内的透气性，有助于煤比的提升。
        （3）多元回归分析得出2019年马钢B#4000 m3高炉所用焦炭质量对高炉利用系数的叠加影响方程为：Y = - 0.59447 - 0.06471 X1 + 0.010968 X2 - 0.00601 X3 + 0.032508 X4（X1—M10；X2—M40；X3—CRI；X4—CSR）。
        参考文献：
        [1] 刘竹林主编.炼铁原料[M].北京.化学工业出版社,2007:07
        [2] 王筱留主编.钢铁冶金学（炼铁学部分）[M].北京.冶金工业出版社,2008:13
        [3] 范兰涛. 焦炭在高炉内的破损机理研究[D]. 河北理工大学, 2009.
        [4] 唐顺兵.焦炭质量对大型高炉稳定生产的影响[J].炼铁 2011,30(3):8-13
        [5] 胡雪松, 吴东海, 李耀庭,等. 焦炭质量对高炉冶炼的影响[C] 全国大高炉炼铁学术年会. 2013. [5]
        [6] 张超. 焦炭的化学组成及在高炉冶炼过程中的作用分析[J]. 华章, 2011(27).
        [7] 赵贵清. 焦炭质量对高炉冶炼过程的影响[J]. 中国冶金, 2007, 17(11):14-17.
        作者简介：张越强（1991-12-29），男，研究生，助理工程师； E-mail：1143645353@qq.com