焦炭对冲天炉铁液温度的影响
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(1)焦炭的组分 焦炭中固定碳含量越高，发热量越大，熔炼过程中由灰分形成的渣量也相应减少，因而有利于提高炉气最高温度，进而加强焦炭对铁液的热传导，采用固定碳高的焦炭是提高铁液温度的根本措施。用两种含不同固定碳的焦炭（焦炭组成成分见表1-5），其不
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(1)焦炭的组分
焦炭中固定碳含量越高，发热量越大，熔炼过程中由灰分形成的渣量也相应减少，因而有利于提高炉气最高温度，进而加强焦炭对铁液的热传导，采用固定碳高的焦炭是提高铁液温度的根本措施。用两种含不同固定碳的焦炭（焦炭组成成分见表1-5），其不同含碳量对炉气影响如图1-11所示。
表1-5 实验用焦炭组分（质量分数，%）
表1-5 实验用焦炭组分（质量分数，%）
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代号 |
灰分 |
水分 |
C |
H |
O+N |
S |
挥发物 |
气孔率 （体积分数） |
|
a |
10.77 |
1.56 |
84.7 |
3.45 |
1.30 |
0.78 |
|
45.2 |
|
b |
0.71 |
1.70 |
94.25 |
1.44 |
2.14 |
1.43 |
2.20 |
63.0 |
代号a 、b见图1-11
(2)焦炭的强度与块度
焦炭入炉后，受到炉气的高温和炉料的冲击作用，低强度的焦炭在炉内易破碎，这不但降低料柱的透气性，而且影响熔炼的稳定性，甚至使冲天炉不能正常工作。
焦炭的机械强度，包括抗压强度、抗冲击强度、抗碎裂强度( M40)和耐磨损强度(M10)。
焦炭（增碳剂）块度对炉温分布的影响，从图1-12中可清楚地看出，焦炭块度过小，其容积反应面积过大，燃烧反应加快，氧化带缩短，致使高温区缩短，炉气最高温度也稍低。而且小块焦炭对送风的阻力大，空气难以吹入炉中心，炉壁效应加剧，影响铁液过热。对中小型冲天炉，焦炭的平均块度约为炉径的1/10较理想，底焦的块度稍大些为好。表1-6列出冲天炉炉膛直径与底焦和层焦的推荐块度。
表1-6 推荐焦炭块度
焦炭（增碳剂）块度对炉温分布的影响，从图1-12中可清楚地看出，焦炭块度过小，其容积反应面积过大，燃烧反应加快，氧化带缩短，致使高温区缩短，炉气最高温度也稍低。而且小块焦炭对送风的阻力大，空气难以吹入炉中心，炉壁效应加剧，影响铁液过热。对中小型冲天炉，焦炭的平均块度约为炉径的1/10较理想，底焦的块度稍大些为好。表1-6列出冲天炉炉膛直径与底焦和层焦的推荐块度。
表1-6 推荐焦炭块度
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炉膛直径/mm |
500－600 |
700 |
900－1100 |
1300－1500 |
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底焦块度/mm |
60－100 |
80－120 |
100－150 |
120－300 |
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层焦块度/mm |
60－80 |
70－100 |
80－120 |
80－150 |
(3)焦炭的反应能力
反应能力指焦炭还原C02的能力，通常以R表示。R值是C02通过900℃的焦炭粒，反应后测得的气体成分，并可由下式计算而得：焦炭反应能力强，会促成 CO2 + C= 2CO反应发展，并降低炉气温度。铸造焦炭的R值应低于40%。
(4)底焦高度
底焦的高度对冲天炉熔炼正常进行 至关重要，底焦顶面应与铁料熔化开始位置相吻合，底焦顶面波动范围就是所谓冲天炉熔化区。图1-13表示底焦高度对熔化区位置的影响。图中 ho挺示正常熔炼时底焦高度，当选用的底焦高度h1 > ho时，底焦顶面的温度没有达到铁料的开始熔化温度，只有当炉料下降到ho附近才慢慢熔化，此时铁液熔化率降低，焦耗量提高，铁液温度虽有所提高，但浪费了焦炭，减少铁液供应量。当底焦高度h2 < h0时，则熔化区下移，底焦顶面温度偏高，熔化速度加快，铁液过热路程缩短，底焦顶面位置太低时会发生未熔化的铁块出现在风口区，Si、Mn烧损猛增，铁液温度急降，甚至出现冻炉事故。
(5)层焦耗量
层焦的作用是使底焦顶面维持在冲天炉正常工作的波动范围内。假定送风量不变，减少层焦加入量，将使底焦高度降低到一个新的平衡水平，底焦高度降低，使还原带缩短，炉气氧化性增强，三角试片白口数加大，熔化速度加快。同样，在风量不变情况下，增加层焦补充量，可使底焦上沿逐步上升到新的平衡水平，此时，熔化区温度偏低，熔化速度减慢，铁液温度提高，炉气中CO量相应增加，三角试片白口宽度减少，实际造成了不必要的焦炭浪费。
铸造增碳剂，冲天炉增碳
* 表示必填采购：碳化硅微粉
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