第3期 吴胜利等：焦炭反应性对高炉块状带含铁炉料还原的影响 287· 内C0体积分数，使C0实际体积分数与还原平衡 for reducing CO2 emissions in the integrated steel works 气相体积分数之间差值增大，提升含铁炉料还原的 ISIJ1nt,2006,46(12:1736 驱动力，促进了含铁炉料的还原 [2]Tseitlin M A,Lazutkin S E,Styopin G M.Flow-chart for 50 iron making on process oxygen and hot reducing the basis 55 ◇还原度 50 ▲金属化率 of 100%usage of gases injection.ISIJ Int,1994,34(7) 0 570 45 30蓝 [3]Ishizaki K,Nagata K,Hayashi T.Production of pig iron 0 from magnetite ore-coal composite pellets by microwave 35 20 heating.ISIJ Int,2006,46(10):1403 名 10张 如25 [4]Kim J,Choi T H,Chung J K.A study on proper usage 品 of nut coke in blast furnace//Proceedings of 2011 Metec 0 Insteel Conference.Dusseldorf,2011:1 焦炭种类 [5]Mousa E A,Babich A,Senk D.Effect of nut coke-sinter 图8焦炭反应性对含铁炉料还原的影响 mixture on the blast furnace performance.ISIJ Int,2011 Fig.8 Effect of coke reactivity on ferric burden reduction 51(3):350 本文的上述研究结果表明，对高炉的块状带而 [6 Mousa E,Senk D,Babich A.Reduction of pellets-nut coke 言，使用反应性高的焦炭能提升煤气的还原势，促 mixture under simulating blast furnace conditions.Steel 进含铁炉料的还原，而料层的透气性却没有显著变 Res Int,2010,81(9):707 差，因此使用高反应性焦炭有益于高炉块状带含铁 [7]Babich A,Senk D,Gudenau H W.Effect of coke reactiv- ity and nut coke on blast furnace operation.fronmaking 炉料的还原.此外，焦炭反应性的提高有利于增大 Steelmaking,2009,36(3):222 含铁炉料进入软熔带和滴落带时的金属化率，减少 [8]Misra S N,Gupta R C.Development of firing schedule 进入软熔带和滴落带炉料中FO的含量，故基于理 to prepare composite pre-reduced pellets.ISIJ Int,1994, 论上分析可以预测焦炭反应性的提高将有利于改善 34(6):468 高炉内含铁炉料的软熔漓落性能.相关的实验研究 9 Podkorytov A L,Kuznetsov A M,Dymchenko E N,et al. 及其结果将在另文中深入阐述. Technology for preparing coke for blast-furnace smelting and its efficiency.Metallurgist,2009,53(7):460 3结论 [10 Ono-Nakazato H,Tsubone Y,Usui T.Gaseous reduction (1)受高炉内碳素溶损反应的作用，高反应性 behavior of powdered iron ore sinter and analysis on the 的焦炭可在900℃下气化产生C0,且随着焦炭反 basis of rist model for fixed bed.ISIJ Int,2002,42(5): 应性的提高，焦炭的气化速率及CO生成量均增大， 482 [11]Mio H,Komatsuki S,Akashi M,et al.Analysis of trav- 从而使高炉炉身CO还原含铁炉料的还原势增大. eling behavior of nut coke particles in bell-type charging (2)高炉块状带含铁炉料的压差变化主要取决 process of blast furnace by using discrete element method. 于料层中煤气量变化和炉料破损引起的空隙度变 ISIJ Int,.2010,50(7):1000 化，随着焦炭反应性的提高，料层中煤气量增大， [12]Mousa E A,Senk D,Babich A,et al.Influence of nut 炉料的空隙度减小，料层压差略有升高，但增大幅 coke on iron ore sinter reducibility under simulated blast 度很小，对高炉块状带的透气性影响较小 furnace conditions.Fronmaking Steelmaking,2010,37(3) (③)适当提高焦炭的反应性，能够明显改善高 219 炉块状带含铁炉料的还原条件，在C0的原始体积 (13]Watakabe S,Takeda K,Nishimura H,et al.Development 分数略低于还原FO的平衡气相体积分数时，使用 of high ratio coke mixed charging technique to the blast 高反应性焦炭条件下的含铁炉料仍可被还原出部分 furnace.ISIJ Int,2006,46(4):513 金属铁，当通入气体的C0体积分数高于还原FeO (14]Xu W R,Zhang LL,Zhang Y Z,et al.Influence of oper- ation at high coke nut ratio to permeability and gas flow 的平衡气相体积分数时，高反应性焦炭对含铁炉料 distribution.Jronmaking,2005,24(5):25 的还原促进效果更为显著， (徐万仁，张龙来，张永忠，等.高小块焦比操作对高炉透气 性和煤气流分布的影响.炼铁，2005,24(25：25) 参考文献 [15]Kamijo C,Matsumura M,Kawaguchi T.Production of carbon included sinter and evaluation of its reactivity in [1]Ariyama T,Sato M.Optimization of ironmaking process a blast furnace environment.ISIJ Int,2009,49(10):1498第 期 吴胜利等 焦炭反应性对高炉块状带含铁炉料还原的影响 · · 内 体积分数 , 使 实际体积分数与还原平衡 气相体积分数之 间差值增大, 提升含铁炉料还原的 驱动力, 促进 了含铁炉料 的还原 一 如哥识幕举噢州名象享 八曰立曰 令△ 令△ 令△ 还原度 金属化率 令△ `且卜 ﹄勺口氏﹃勺 令△ 住`氏﹄勺︸曰 侧鹭名其彭和旧吸享 ` ` 二 焦炭种类 图 焦炭反应性对含铁炉料还原的影响 · 木文的上述研究结果表明, 对高炉的块状带而 言, 使用反应性高的焦炭能提升煤气的还原势, 促 进含铁炉料 的还原, 而料层的透气性却没有显著变 差, 因此使用高反应性焦炭有益于高炉块状带含铁 炉料的还原 此外 , 焦炭反应性的提高有利于增大 含铁炉料进入软熔带和滴落带时的金属化率, 减少 进入软熔带和滴落带炉料中 的含量 , 故基于理 论上分析 可以预测焦炭反应性的提高将有利于改善 高炉 内含铁炉料的软熔滴落性能 相关的实验研究 及其结果将在另文中深入阐述 结论 受高炉内碳素溶损反应的作用, 高反应性 的焦炭可在 ℃下气化产生 , 且随着焦炭反 应性的提高, 焦炭的气化速率及 生成量均增大 , 从而使高炉炉身 还原含铁炉料的还原势增大 高炉块状带含铁炉料的压差变化主要取决 于料层中煤气量变化和炉料破损 引起 的空隙度变 化, 随着焦炭反应性 的提高, 料层中煤气量增大 , 炉料的空隙度减 小, 料层压差略有升高, 但增大幅 度很小, 对高炉块状带的透气性影响较小 适当提 高焦炭的反应性, 能够 明显改善高 炉块状带含铁炉料的还原条件 , 在 的原始体积 分数略低于还原 的平衡气相体积分数时, 使用 高反应性焦炭条件下的含铁炉料仍可被还原出部分 金属铁, 当通入气体的 体积分数高于还原 的平衡气相体积分数时, 高反应性焦炭对含铁炉料 的还原促进效果更为显著 参 考 文 献 【』 , 了了 玩云, , 【 , , 扣 一 铭 了刀 亡, , 」 , 鳃 , ·了五了爪亡, , , , 鳍 妙 鳍 。成叼 玩 承 二。 , 【』 , , 了 刀 几 , , 【」 , , 一 亡 扭 , , 【 , , 了而几 坛几夕 亡 乞夕, , 」 , 了 刀 , , 【 , , , 一 犷 。勺 , , , , ·沼刀 玩 , , 【 , , , 一 了 了玩 , , 【 , , , 。。 乞。夕 版叩, , 【 , , , ` · 爪亡, , 【 」 , , , 饥 `。弘 , 徐万仁, 张龙来, 张永忠, 等 高小块焦比操作对高炉透气 性和煤气流分布的影响 炼铁, , 【 」 , , ·绍刀 玩云,