现代高炉最重要的化学反应是铁矿石的遂级还原： Fe203->Fe30->Fe1-O->Fe 及焦炭气化反应： C+CO2=2CO 50年代以来，人们对它们独立地进行了大量的研究，对改进高炉的生产技术起了很大的 推动作用'：)。但大部分工作是在恒定温度和恒定气氛下进行的，仅仅反映了高炉局部焦炭 和矿旷石的性能2。而高炉中氧化物的还原和焦炭的气化，随着炉料的下降是不断变化的， 后续反应与反应的历程有关，同时高炉中焦炭气化产生的CO是铁矿石还原的还原剂，焦炭 气化和矿石还原存在固有的藕合性。因此，I,Gaballah和J.Stekely等人提出在模拟高炉 内煤气变化条件下将铁矿石还原与焦炭气化藕合起来进行研究，考察其综合效果3)，这种 研究方法较独立地研究焦炭和矿石性能更能接近高炉反应实际楷况。本文从该论点出发，对 重点钢铁厂入炉原料进行藕合反应研究。 1实验方法 实验装置如图1所示，由硅碳棒电阻炉与相应的控制和测温仪器组成，反应管为内径 φ23mm高铝瓷管，通过手动控制入炉混合煤气 M6- 的成分和流量。反应前通过QGS一04型红外 2 CO分析仪分析并记录CO成分变化，反应尾气 通过HQG-71A型红外CO2分析仪，分析并记 录CO2成分变化。 焦炭样和矿石样由钢铁厂入炉炉料中取 ⑧⑧ 得。根据高炉内煤气温度曲线3)（如图2)， N Co 每间隔3mn设计温度时间程序，以控制反应温 阳1藕合反应系统示意图 度。 1.煤（炉，2.缓冲瓶，3.QGS-01型红外C0 试样在105±5℃温度下烘烤2h,取出放 分析仪，4。JWK702型控温仪，5，缓冲瓶， 6.HQG-71A型红外CO2分折仪，7.SK-2.5 在于燥器中备用。试样量：焦炎20g,烧结矿 14S高温管式电阻炉。 60g,煤气流址3L/min,成分：%C0:16, Fig.I Schematic diagram of coupled CO11,%N:60,焦炎拉度5±1u, reaction systcm 何fi粒度4±1m1。 (1)焦炭气化曲线如图3()所示，反应管中装入被测样，当温度低于700℃时用氨气保 护，达到700℃时通入混合气体，按温度一时间程序控制控温电流，得到类似高炉内部温度， 由红外CO2分析仪将C0,浓度变化记录下来，如图3中曲线①。 (2)藕合反应如图3(b)所示，试样用氨气保护升温达700℃，通入混合煤气，按上述挖 温程序控温。作CO2红外分析仪上可得到另一个浓度变化曲线如图3小。 ·416·现代高炉址重要的化学反应是 铁矿石 的 逐 级还原 户、 、 一 了 一 一 、 一 及焦 炭 气化 反应 十 二 。年 代 以来 ， 人们 对它 们独 立地进 行 了大 量的研究 ， 对改 进 高炉 的 生产技术起 了很 大 的 推 动作用 〔 ‘ ’ 。 但 大部分工 作是 在恒定温 度和 恒定气氛 下进 行的 ， 仅 仅反映 了高炉局 部 焦 炭 和矿石的性 能 〔 〕 。 而 奇炉 中氧化物的还原和焦炭 的气化 ， 随着炉料 的 下降是 不断 变 化 的 ， 后续反应与 反应 的历 程有关 ， 同时 高炉 中焦炭气化产 生的 是 铁矿石 还原的 还原剂 ， 焦炭 气化和矿石 还原存 在固有的 藕 合性 。 因此 ， 和 等人提 出在模拟高炉 内煤气 变化 条件 下将铁矿石还原与 焦 炭气化藕 合起来 进 行研究 ， 考察其 综合 效 果 〔 “ 〕 ， 这 种 研究方法较独 立地研究 焦炭和矿石 性 能 更能接近高炉 反应实际 情 况 。 本文从该论点 出发 ， 对 重 点钢铁厂入炉原料进 行藕 合反应 研究 。 实 验 方 法 实验 装置如 图 所示 ， 由 硅碳棒 电阻炉与 相应的 控制和测温 仪器 组成 ， 反应 管 为 内 径 图 藕合 反 应 系统 示 意图 煤 ， 炉 ， 缓 冲瓶 ， 。 一 塑 红 外 分析仪 ， 型 控 温 仪 ， 缓 冲 瓶 ， 一 一 型至二外 分 析 仪 ， 一 高温 管 式电阻 炉 。 丈 一 ‘ “ 价 高铝瓷管 ， 通 过手 动控制入护 混合煤气 的 成分 和 流量 。 反应前 通过 一 型 红外 分析 仪分析并记录 成 分 变化 ， 反应 尾 气 通 过 一 型红 外 分析 仪 ， 分析并记 录 成分 变化 。 焦 炭样和矿石 样由钢铁厂 人炉 炉 料 ， ， 取 得 。 根 据高炉 内煤气温度 曲线 〔 “ 〕 如 图 ， 每间隔 设计温度时 间程序 ， 以控 制反应 温 度 。 试样 在 士 ℃ 温度 下烘 烤 ， 取 出放 在干燥器 中备用 。 试样 量 焦 炭 ， 烧结矿 ， 煤气流 量 ， 戈分 写 ， 通 ， ， 焦 炭拉 度 士 川 川 ， 口 ’ ‘ 石 粒度 士 川 。 焦炭气化 曲线 如 图 所 示 ， 反应 管中装入被测样 ， 当温 度低 于 ‘ 时 川氮气保 护 ， 达到 ℃ 时 通入混合 气 体 ， 按温 度一时 间程序 控 制控温 电流 ， 得到类似 高炉 内部温 度 ， 山红外 分析仪将 浓 度变化 记录 下来 ， 如 图 中曲线① 。 藕 合反应 如 图 ， 所示 ， 试样 用氦 气保护升温 达 ℃ ， 通入 混合煤气 ， 按上述 控 温 程序 控温 。 在 红 外 分析 仪 卜可得 到 另 一 个浓 度变化 曲线 如 图 ‘卜公