高炉炭块的品种和理化性能数据
钢铁厂所用煤炭煤种及技术标准
钢铁厂所用煤炭煤种及技术标准炼焦精煤订货标准1、焦煤：以九级为主：灰分Ad:（9.01—9.50）%，硫分Std<=0.65%（山西太原地区<=1.00%）,粘结指数G>=65，挥发分Vdaf:（18—28）%，计价水分Mt 为（6—7）%。
2、肥煤：以七级为主：灰分Ad:（8.01—8.50）%，硫分Std<=2.20%,粘结指数G>=85，胶质层厚度Y>=28mm，挥发分Vdaf:（20—37）%，计价水分Mt为8%。
3、1/3焦煤：以九级为主：灰分Ad:（9.01—9.50）%，硫分Std<=0.70%,粘结指数G>=65，挥发分Vdaf:（28—37）%，计价水分Mt为（6—8）%。
4、气煤：以九级为主：灰分Ad:（9.01—9.50）%，硫分Std<=0.60%,粘结指数G>=60，挥发分Vdaf>28%，计价水分Mt为（6—8）%。
5、气肥煤：以六级为主：灰分Ad:（7.51—8.00）%，硫分Std<=2.00%,粘结指数G>=90，胶质层厚度Y>=28mm，挥发分Vdaf>=37%，计价水分Mt为（6—8）%。
6、瘦煤：以九级为主：灰分Ad:（9.01—9.50）%，硫分Std<=0.60%,粘结指数G>=20，挥发分Vdaf>=15%，计价水分Mt为（6—7）%。
二、炼焦精煤验收1、灰分Ad(1)焦煤、1/3焦煤、气煤、瘦煤灰分<=12.00%以内，但超出合同指标，每升0.10%，煤价扣减1.00元/吨。
灰分>12.00，判为不合格炉料，按以下处理：12.00%12.50%,Ad<=13.00% 一次性降价50元/吨；13.00%Ad>20.00 有权拒收或拒付。
(2)肥煤、气肥煤灰分<=11.00%以内，但超出合同指标，每升0.10%，煤价扣减1.00元/吨。
10月13日高炉炼铁基本知识4
要求灰分含量要低，是因为灰分使焦炭中的固 定碳含量降低，其次，焦炭中的灰分使焦炭强 度降低，因炭素和灰分的膨胀系数不同，在高 温作用下产生内应力，使焦炭碎裂。尤其是灰 分分布不均时，其影响更突出。第三，焦炭灰 分大部分是SiO2（ 50%左右）和 Al2O3（ 30% 左右）等酸性氧化物，因此焦炭灰分增加必须 增加碱性熔剂用量，从而使渣量增加，焦比升 高。一般生产经验是，焦炭灰分增加1%,焦比 升高2%,产量降低 3%。焦炭灰分是焦炭等级区 分的依据之一，国际上要求一级焦的灰分含量 低于10% 我国焦炭中固定碳含量一般为82%-84% ，灰 分含量为11%-15%
5、煤粉的胶质层厚度（Y值） 煤的胶质层厚度适 宜，以免在喷吹过程中风口结焦和堵塞喷枪，一般 要求Y值小于10mm。 6、煤的可磨性 煤的可磨性好，磨煤机台时产量高， 电耗低，可降低喷吹成本。要求煤的哈氏可磨系数 HGI大于30。 7、煤的灰份熔点温度 煤的灰熔点要求高些为好。 灰的熔点主要取决于灰分中Al2O3的含量。当Al2O3大 于40%时，煤灰的温度都会超过1500℃。 8、配煤 配煤即两种或三种煤，根据高炉喷煤质量 要求，按不同比例混合在一起，磨到一定粒度向高 炉喷吹。 通常采用含碳量高和发热值高的无烟煤同挥发份高 和燃烧性好的烟煤配合，使配煤的平均按发分控制 在20%左右，灰分小于15%，充分发挥两种煤的优 点，可获得良好的喷吹效益。
3、焦炭的机械强度要好。焦炭在高炉下部高 温区作为支撑料柱的骨架承受着上部料柱的巨 大压力，如果焦炭的机械强度不高，则形成大 量碎焦，恶化炉缸透气性，破坏高炉顺行，严 重时无法进行正常生产。另外，机械强度不好 的焦炭，在运输过程中产生大量的粉末，造成 损失。因此，要求焦炭必须具有一定的机械强 度。焦炭的机械强度是评价焦炭质量的主要指 标之一。焦炭的机械强度通常用抗碎强度M40 和搞磨强度M10表示。M40提高1%，高炉利 用系统增加0.04, 综合焦比下降5.6kg;M10改善 0.2%,利用系体力学研究表明， 大小粒度不均匀的散料，空隙度最小，透气性差。 而粒度均匀的散料，空隙度大，煤气阻力小。因此， 为了改善高炉透气性保证煤气流分布合理和高炉顺 行，不仅要求焦炭粒度合适，而且要求粒度均匀， 粉末少。一般大型高炉使用40~60mm大块焦，中 小型高炉使用 25~40中块焦。但目前随着矿石粒度 的不断降低，为了缩小焦炭粒度和矿石粒度的差别， 以改善整个料柱的透气性，焦炭粒度也有随着降低 的趋势。不少高炉已把焦炭粒度下限降到15~20 5、水分要稳定。焦炭中的水分是湿法熄焦时渗入 的，通常达 2%~6%。焦炭中的水分在高炉上部即可 蒸发完毕，对高炉冶炼没有影响。但由于焦炭是按 重量入炉的，水分波动必然要引起干焦量的波动， 从而引起炉况波动。因此，要求水分稳定，以便配 料准确，稳定炉况。
焦炭的品种及其指标
焦炭一、焦炭定义烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。
由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。
炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料。
冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。
由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁，因此往往把高炉焦称为冶金焦。
铸造焦是专用与化铁炉熔铁的焦炭。
铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。
其作用是熔化炉料并使铁水过热，支撑料柱保持其良好的透气性。
因此，铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。
二、焦炭分布从我国焦炭产量分布情况看，我国炼焦企业地域分布不平衡，主要分布于华北、华东和东北地区。
三、焦炭用途焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。
炼铁高炉采用焦炭代替木炭，为现代高炉的大型化奠定了基础，是冶金史上的一个重大里程碑。
为使高炉操作达到较好的技术经济指标，冶炼用焦炭（冶金焦）必须具有适当的化学性质和物理性质，包括冶炼过程中的热态性质。
焦炭除大量用于炼铁和有色金属冶炼（冶金焦）外，还用于铸造、化工、电石和铁合金，其质量要求有所不同。
如铸造用焦，一般要求粒度大、气孔率低、固定碳高和硫分低；化工气化用焦，对强度要求不严，但要求反应性好，灰熔点较高；电石生产用焦要求尽量提高固定碳含量。
四、焦炭的物理性质焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等。
焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。
焦炭的主要物理性质如下：真密度为 1.8-1.95g/cm3；视密度为0.88-1.08g/ cm3；气孔率为35-55%；散密度为400-500kg/ m3；平均比热容为0.808kj/（kgk）（100℃），1.465kj/（kgk）（1000℃）；热导率为 2.64kj/（mhk）（常温），6.91kg/（mhk）（900℃）；着火温度（空气中）为450-650℃；干燥无灰基低热值为30-32KJ/g；比表面积为0.6-0.8m2/g五、焦炭的反应性及反应后的强度焦炭反应性与二氧化碳、氧和水蒸气等进行化学反应的能力，CRI =(G0—G1)/ G0×100%（注：G0----试验焦炭样重量，g；G1----反应后焦炭样重量，g;）。
高炉焦炭的理化性质
高炉焦炭的理化性质一、焦炭的化学性质1 焦炭反应性焦炭与二氧化碳、氧和水蒸汽等进行化学反应的能力。
焦炭在高炉冶炼过程中，与CO2、O2和水蒸汽发生下列化学反应：C+O2 →CO2＋393.3 (kJ·mol-1)C+1/2O2→CO＋110.4 (kJ·mol-1)C+CO2 →2 CO－172.5 (kJ·mol-1)C+H2O →CO＋H2 －131.3 (kJ·mol-1)由于焦炭与O2和H2O的反应有与CO2反应相类似的规律，大多数国家都用焦炭与CO2间的反应特性评定焦炭反应性。
焦炭反应性与焦炭块度、气孔结构、光学组织、比表面积、灰分的成分和含量等有关；还因测定是所采用的条件，如反应温度、反应气组成、反应气流量和压力等因素而成改变。
所以，评定炭的反应性必须在规定的条件下（GB4000－83）进行试验，以反应后失重百分数作为反应指数（Cr）。
反应后的焦炭在直径130mm，长700mm的I型转鼓中以20r/min速度转动600转，然后用10mm筛子筛分，测量筛上物占装入转鼓的反应后焦炭量的百分数作为反应后强度Sar，多数国家要求Cr<30%～35%，Sar>48%～50%。
在反应条件一定的情况下，焦炭反应性主要受炼焦煤料的性质、炼焦工艺、所得焦炭的结构以及焦炭灰成分的影响。
降低焦炭反应性的措施。
一般认为，在炼焦配煤中适当多用低挥发分煤和中等挥分煤，少用高挥发煤；提高炼焦终温；闷炉操作；增加装炉煤散密度，调整装炉煤的粒度组成；干法熄焦；提高焦炭光学各向异性组织含量；降低气孔比表面积；降低焦炭灰分（金属氧化物具有正催化作用，B2O3具有负催化作用）。
有的学者认为，配用低变质程度、弱黏结性的气煤类煤炼成的焦炭含有大量的各向同性结构，有着良好的抗高温碱侵蚀性能。
2 焦炭的燃烧性作为燃料是焦炭的主要用途，发热量、着火温度等是焦炭的重要参数。
（1）焦炭的发热量。
捣固焦指标种类
1、焦炭种类以及用途焦碳通常按用途分为冶金焦（包括高炉焦、铸造焦和铁合金焦等）、气化焦和电石用焦等。
由煤粉加压成形煤，在经炭化等后处理制成的新型焦碳称为型焦。
冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。
由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁，因此往往把高炉焦称为冶金焦。
中国制定的冶金焦质量标准（GB/T1996-94）就是高炉质量标准.2、各级冶金焦的指标为：表一冶金焦炭化学成分质量指标 GB/T1996-2003粒度 mm指标等级＞40＞2525～40灰分（Ad）%一级二级三级≤12.0≤13.5≤15.0硫分（Stad）%一级二级三级≤0.60≤0.80≤1.00挥发分（Vdaf）%≤1.80水分（Mt）% 4.0±1.0 5.0±2.0≤12.0表2 冶金焦炭物理性能质量指标GB/T1996-2003粒度（mm）质量指标等级＞40＞2525～40M25(%)一级二级三级≥≥≥92.088.083.0按供需协议机械强度抗碎强度M40(%)一级二级三级≥≥≥80.076.072.0耐磨强度M10(%)一级二级三级≤≤≤7.58.510.5焦末（%）≤4. 0≤5.0≤12.03、各指标的意义为:焦炭质量由其化学成分、物理性能和热态性能三个方面组成。
三者之间的关系化学成分是基础，物理性能是保证，热态性能是关键。
焦炭质量对高炉炼铁指标的影响，也分为：化学成分、物理性能和热态性能三个方面。
化学成分对炼铁指标的影响主要来自焦炭灰分和硫含量的影响。
焦炭机械强度的影响主要来自抗磨强度（M10）对炼铁指标。
焦炭热态性能（反应性及反应后的强度）对高炉炼铁指标的影响，随着精料水平的提高和焦比的下降，其重要性越来越突出。
要注重焦炭热态性能的改善。
K2O和氯化物对高炉过程有严重的破坏作用，要引起焦炭质量的特别重视。
3、检测方法：焦炭水分、灰分、挥发分指标的化验可依据GB/T 2001—1991《焦炭工业分析测定方法》；焦炭的焦末和粒度指标的检测可依据GB/T2005—1994《冶金焦炭的焦末含量及筛分组成的测定方法》；焦炭的机械强度M40和M10的测定可依据GB/T 1996—2003《冶金焦炭》中的附录；焦炭硫分指标的测定可依据GB/T 2286—1991《焦炭全硫含量测定方法》；焦炭热性质指标的测定可依据GB/T 4000—1996《焦炭反应性及反应后强度的测定方法》。
高炉用炭砖
高炉用炭砖
高炉用炭砖
高炉用炭砖超微孔炭砖超微孔炭砖是以高温电煅无烟煤为主要原料，加入多种添加剂，以沥青为粘结剂，成型后经高温焙烧，精加工而成。
它的主要性能具有较高的导热系数，有较高的微孔指标和透气性指标，可降低高炉炉体侵蚀速度，有效的防止铁水渗透侵蚀。
超微孔炭砖可以满足在大型高炉炉缸使用的需求
微孔炭砖微孔炭砖是以高温电煅无烟煤为主要原料，加入少量添加剂，以中温沥青为粘结剂，成型后经高温焙烧，精加工而成。
它的主要性能具有较好的微孔性和透气性，抗铁水侵蚀性能好，适用于高炉炉缸部位。
半石墨质炭砖半石墨质炭砖是以高温电煅无烟煤为主要原料，以中温沥青为粘结剂，成型后经高温焙烧，精加工而成。
主要是具有一定的导热系数，抗碱性优良。
经济实用，满足高炉的基本需求，主要适用于高炉炉底部位。
超高导石墨砖超高导石墨砖是以低灰分的优质石油焦为主要原料，以沥青为粘结剂，成型后经焙烧、浸渍、石墨化，精加工而成。
超高导石墨砖具有很高的导热系数，热传导性能好，对加强炉底冷却，降低炉底温度，减缓炉底侵蚀，更加有效，适用于高炉炉底及炉腹部位。
高导热炭砖高导热炭砖是以高导热性石墨材料作为主要原料，加入半石墨质材料，以沥青为粘结剂，成型后经高温焙烧，精加工而成。
它的主要性能是具有较高的导热系数，热传导性能好，主要适用于高炉炉底部位。
高炉冶炼技术操作规程
高炉冶炼技术操作规程原燃料管理精料是高炉生产的物质基础，高炉所用的原燃料必须经过严格验收，有优良的理化性能，足够的数量，才能实现低耗高产的目的。
2.1.1 原燃料质量要求2.1.1.1 高炉所用原燃料必须符合公司或厂部的技术标准，否则应拒绝收卸并报告调度主任。
2.1.1.2 原燃操持化性能要求及波动范围。
2.1.1.2.1烧结矿〔表2-1〕项目名称指标(%)稳定率(%)化学成分TFe≥56≥90碱度 R2规定值±≥90MgO规定值±≥≥≥78————≥70——还原度指数RI≥90—— 2.1.1.2.2球团矿〔表2-2〕项目名称技术指标备注化学性能TFe%≥6310-16mm粒级占90%以上为一级品；80%以上为二级品。
FeO%1R2≤0.4S%0.05物理性能抗压强度 N/个球≥≥≥68 2.1.1.2.3萤石〔表2-3〕成分CaF2SiO2SP粒度标准≥82%≤15%≤0.15%≤0.06%20-100mm 2.1.1.2.4焦炭〔表2-4〕指标种类指标C固≥85%Ag≤12.5%Vg≤1.9%S≤0.7%H2O≤8%反应性CRI≤25%反应后强度CSR≥65%M10≤8%M25≥92%M40≥80%粒度40—80mm指标种类炼铁球磨用白煤炼铁球磨用烟煤Ag≤12%≤10%Vg≤12%25－35%S≤0.6%〔阳泉≤0.8%〕≤0.6%H2O≤9%≤9%可磨性≥70%≥70%粒度0－10㎜0－25㎜2.1.1.2.5煤〔表2-5〕原燃料料仓管理2.1.2.1 高炉用各种原燃料必须按品种卸入规定的料仓，严禁混料，料仓的配用计划由高炉车间提出经生产调度室同意后执行。
2.1.2.2 同一种原料应均衡地卸入所占料仓，上料时必须循环取料，避免局部烧结仓存时间过长，存放时间过长粉末增多的烧结矿应按比例搭配间断入炉。
2.1.2.3 成分无大变化可以清仓，取样时间、卸料时间、数量、仓号，必须通知高炉工长。
高炉耐火材料的性能指标剖析
高炉耐火材料的性能指标剖析耐火材料的使用性能是影响高炉寿命很重要的一个因素。
根据高炉炉衬的工作条件确定耐火材料的使用性能指标，对于高炉耐火材料新品种的开发以及长寿高炉的设计和建设都有重要意义。
高炉耐火材料的几项重要性能指标如下：（1）导热率高炉耐火材料的导热率，特别是对炉缸、炉底的炭砖而言，是一个非常重要的指标。
高炉炉衬靠冷却壁等冷却设备的冷却加以保护，而冷却设备要充分发挥作用需要炉衬耐火材料有较高的传热能力，因此希望炉缸、炉底炭砖在高温下有较高的导热率，以加强冷却效果，减缓砖衬的侵蚀速度。
众所周知，降低炉衬温度对多种原因引起的炉衬侵蚀都有减缓作用。
例如，炉衬受炉渣侵蚀、铁水渗透和溶蚀的程度都会随炉衬温度的降低而降低；碱金属和锌对炉衬的侵蚀主要发生在800~1000℃，若炉衬温度冷却到800℃以下，碱金属和锌对炉衬的侵蚀就会大大缓解。
不过，高炉有些部位的炉衬则不要求高导热率，如陶瓷杯用砖要求保温性能好、导热率低，炉身上部的砖衬也不要求高导热率等。
（2）抗铁水溶蚀性高炉炉底多用炭砖砌筑，铁水溶蚀是炭砖被侵蚀的主要原因。
在高炉大修时常会发现，炉底炭砖试样中w(Fe)很高，有的甚至高达40%，且呈网络状分布；炉缸炭砖试样中w(Fe)也达到10%以上，呈弥散的颗粒状分布。
这表明铁水对炉缸、炉底炭砖的溶蚀作用很严重。
降低耐火材料的铁水溶蚀指数，对延长高炉寿命至关重要。
（3）抗碱侵蚀性烧结矿、焦炭等原料带入高炉的碱金属和锌是引起炉衬侵蚀和破坏的重要因素。
很多高炉炉缸、炉底侧墙炭砖中存在环缝，也与碱金属和锌的侵蚀作用有关。
在一定温度下产生的钾蒸气会渗透到砖衬内部，与硅铝质成分发生反应，生成硅酸钾、钾霞石等化合物。
这些反应过程中伴随有体积膨胀，因而会破坏砖衬，特别是炉身到炉腹常用的硅铝质砖衬。
（4）抗渣侵蚀性在高炉内的矿石软融区域，初渣开始形成，其基本特点是FeO含量较高，对砖衬有很强的侵蚀性。
炉身下部、炉腰、炉腹和炉缸区域的砖衬都会受到炉渣的侵蚀。
高炉用耐火材料2014年
3高炉用耐火材料耐火材料行业是为高温技术服务的重要基础行业，与钢铁工业的关系尤为密切。
高温工业尤其是钢铁冶炼技术的新发展，促进了耐火材料工业的技术进步。
耐火材料工业的技术进步又保证了高温工业新技术的实施。
钢铁工业中各种窑炉的稳产、高产、长寿都离不开耐火材料，各种窑炉因用途和使用条件不同，对构成其主体的耐火材料的要求也不同，而不同种类的耐火材料也由于化学物质组成、显微结构的差异和生产工艺的不同，表现出不同的基本特性。
因此，了解研究工业窑炉用耐火材料，就有必要了解耐火材料的基本性质。
本章在此基础上，重点介绍高炉、热风炉用耐火材料。
3.1耐火材料的基本性质耐火材料是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。
它包括天然矿石及按照一定的目的要求经过一定的工艺制成的各种制品。
它具有一定的高温力学性能、良好的体积稳定性。
3.2高炉炉体用耐火材料高炉是炼铁的主要设备，它具有产量大、生产率高和成本低的优点，这是其它炼铁方法所无法比拟的。
我国某高炉炉体内衬用耐火材料示意图如图3-3所示。
随着世界各国钢铁工业的进步，高炉朝着大型化、高效化和长寿化发展，逐步采用富氧喷煤、高风温操作、高压炉顶等新的冶炼技术。
高炉炉衬工作条件随之发生了重大变化，其使用寿命降低较多，一般只有5～6年。
特别是高炉炉身下部及炉腰、炉腹部位，其使用寿命就更短。
为适应这一发展，高炉用耐火材料也有了较大的变化，长寿命新型、高效耐火材料逐渐被应用，高炉寿命逐步提高。
根据高炉炉衬的操作条件和蚀损的特征，要求耐火材料具有：⑴良好的高温使用性能，在长期高温下热稳定性好。
⑵常温和高温下的强度要高，耐磨性能要好。
⑶致密度高，导热性好，显气孔率低，高温收缩小。
⑷能抵抗高温、高压下的铁水、熔渣、高炉煤气和炉尘的剧烈冲刷和侵蚀。
⑸耐火砖外形尺寸准确，能确保砖缝达到规定的要求。
目前，高炉用耐火材料的品种很多，炉身中上部一般采用性能优异的粘土砖或高铝砖，炉身下部、炉腰及炉腹则用碳质制品、碳化硅砖、莫来石砖、刚玉砖等特种耐火材料，特别是最近发展起来的碳化硅砖，在高炉上的应用获得了成功。
高炉用耐火材料
高炉用耐火材料高炉用耐火材料(refractories for blast furnace)砌筑高炉炉体及有关部位所使用的耐火制品。
高炉是利用鼓入的热风使焦炭燃烧及还原熔炼铁矿石的竖式炉，是在高温和还原气氛下连续进行炼铁的热工设备。
高炉用耐火材料损毁的原因主要是炉料机械磨损、碳素沉积、渣铁侵蚀、碱金属侵蚀和铅锌渗透、热应力和高温荷载等综合因素，其中温度是决定性的因素。
因此，高炉炉体易损部位均设有冷却系统，以提高炉衬的使用寿命。
随着钢铁工业的发展，高炉日趋大型化。
同时，采用了高压炉顶，高风温、富氧鼓风、燃料喷吹和电子计算机控制等新技术以强化冶炼，耐火材料使用条件更为苛刻。
通过采用耐火材料新品种及提高其质量，改进炉体冷却系统以及强化管理，一代高炉炉衬寿命不断延长。
高炉炉体用耐火材料高炉炉体由炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分组成。
炉体附设有风口、出渣口、出铁口、冷却系统及集气管与加料装置等设施。
高炉炉衬按其使用损毁特点可分为上、中、下3段：上段包括炉喉、炉身上部和中部；中段包括炉身下部、炉腰和炉腹；下段为炉缸和炉底。
高炉各部位及其侵蚀情况见图。
炉喉、炉身上部及炉身中部用耐火材料炉喉承受炉料下降时的直接冲击和摩擦，极易磨损，多采用高强度的粘土砖和高密度高铝砖砌筑，并采用铸钢板保护。
炉身上部和中部温度不超过700℃，无炉渣形成和炉渣侵蚀，除承受炉料滑行与冲击以及热烟气所携粉尘的摩擦而导致机械磨损外，主要是铅、锌侵入沉积，使衬砖组织变得脆弱，甚至鼓胀，还有碳素沉积及粘结物的作用，使炉衬开裂和结构松散。
整个炉体中该部位损毁较轻，一般采用氧化铁含量较低的致密粘土砖或高铝砖砌筑。
炉身下部、炉腰和炉腹用耐火材料炉身下部承受炉料下降时的摩擦与炉气上升时粉尘的冲刷作用，该部位温度较高并有大量炉渣形成，碱金属蒸气的侵蚀作用较重，因此炉衬损毁速度较快。
炉腰处温度高，炉渣大量形成，渣蚀严重，碱侵蚀及高温含尘炉气的冲刷均较炉身严重。
高炉用燃料,1
六．焦炭生产流程：
• 洗煤、配煤、炼焦和产品处理工序。 • （一）煤的性质： • 1、煤的化学成分
• 煤的化学成分主要包括碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分。 煤的主要可燃元素是碳：约为65%-95%，其次是氢：约 为2%-7%，氧：3%-5%，有时高达25%，氮：1%-2%，
硫1%，灰分和水分为煤的惰性质。
• ⑹贫煤：有挥发分，无胶质和粘结性，配煤加入，可作瘦 化剂．
• 配煤是将各种结焦性能不同的煤按一定比例配合炼焦，在 保证焦炭质量的前提下，扩大炼焦用煤使用范围，且尽可 能地得到一些化工产品。
2、 配煤要求：
•
• •
灰分:<10-12%,全部进入焦炭
硫≯1.0-1.2%, 挥发分:25-30% 挥发分高，焦炉煤气产量高， 可提高化工产品的产量，但高挥发性煤的结焦性 差，从而使焦炭的强度变差。
第三章、高炉用燃料
一、焦炭在高炉冶炼中的作用
1.发热剂：
焦炭在风口前燃烧放出热量，使高炉冶炼所需热量的主要来源，高 炉冶炼消耗的热量有70-80%来自燃料。
2.还原剂：
焦炭中的Ｃ和焦炭燃烧产生的ＣＯ都是将铁及其他氧化物中的还原 剂。
3.料柱骨架：
焦炭从入炉到燃烧，既不软也不融化,焦炭多孔，可改 善料柱的透气性
2.硫和磷：焦炭中的硫和磷都是有害元素，存在于焦炭的 灰分之中。 ⑴硫和磷含量要低． ⑵含硫量对高炉冶炼的影响． 焦炭中含硫高，熔剂用量增加，渣量升高，焦比增加． 鞍钢：硫升高0.1%，焦比升高1.2-2.0%，产量降低2%。 我国焦炭含硫较低，一般0.5～1.0%， 含磷一般低于 0.05%
3.挥发分： 0.7-1.2% ⑴挥发分是炼焦过程中未分解挥发完的有机物质有： 碳、氢、氧及少量硫和氮。 ⑵挥发分是衡量焦炭成熟程度的指标。
不同炉容级别高炉优势对比分析
不同炉容级别高炉优势对比分析摘要：介绍了高炉大型化发展趋势，不同炉容级别高炉原燃料质量标准、资源现状、技经指标、铁水成本的对比分析。
关键词：不同炉容原燃料资源技经指标Comparative analysis of advantages of blast furnace with differentfurnace capacity levelsDong yan xiaozubin（Jianlong Xilin Iron and Steel Co）Abstract：this paper introduces the development trend of blast furnace upsizing, the quality standard of primary fuel of blastfurnace with different furnace capacity levels, the status of resources, the technical and economic indicators, and the comparative analysis of the cost of iron and water.Key words Technical indexes of primary fuel resources of different furnace capacity随着炼铁行业的供给侧结构性改革，一些企业实施异地搬迁，减量置换产能，近几年来高炉呈大型化发展趋势，物排放少、生产成本低等优点。
高炉大型化将为高效、紧凑、长寿以及生产过程环境友好创造条件，降低高炉生产能耗，提高生产效率，并减少CO2和污染物排放。
1、高炉大型化发展趋势在高炉大型化过程中，由于高炉有效高度不断增加，料柱高，重力荷载大，为保证高炉顺行，对原燃料的理化性能提出更高的要求。
在高炉大型化进程中突出存在两个问题：1、高炉大型化与资源之间的矛盾，随着钢铁产能增加，一方面优质资源不断减少,尤其是焦煤资源紧缺，另一方面大量低品质资源得不到充分利用；2、过分追求精料与经济效益的矛盾，低品质原燃料达不到大型高炉的要求，势必在精料上付出更大成本，而在高炉指标改善上并没有全部收回来，直接导致了大高炉生铁成本较高，经济效益普遍不好。
高炉用耐火材料的选择与使用
2.5 炉缸炉底用耐火材料
炉缸内衬除受高温作用外，还主要受到渣铁的化学侵 蚀与冲刷，炉底主要以铁水的渗入侵蚀为主。所以炉 缸炉底的侵蚀大多为“蒜头状”或平锅底状侵蚀，还 有在炉缸环砌碳砖中形成环形脆化层，严重时形成环 形断裂。
>残铁层厚度由于炉缸温度高而减少； >可得到更高的出铁温度或较低的铁水含硅量； >更高的炉缸操作温度，有利于休风等的恢复； >更高的炉缸寿命
高导热性的热压炭块方案
该方案由美国UCAR公司提出，已在世 界数百座高炉上实施，也取得了很 大的成功。
UCAR体系包括以下几个环节： a、使用高导热性的热压小碳砖； b、必须有高效良好的冷却系统； c、炉衬整体必须有良好的导热性； d、砖与砖之间要有缝，并用特殊胶泥
高炉耐火材料性能比较
砖种 SiC砖 半石墨砖 碳砖 90~95%Al2O3 60~65%Al2O3 45%Al2O3
抗热震性 优 优 良 中等
中等
差
冷却效率 良 优 良 中等
差
差
抗碱侵蚀 优 中等 中等 良
中等
差
抗铁熔蚀 中等 差 差 良
良
中等
耐FeO侵蚀 良 良 中等 中等
中等
中等
耐磨性 优 差 中等 优
填充；
e、热压小碳砖必须要有低的透气性； f、热压小碳砖要有低的弹性模量； g、要保证使热面温度小于600 ℃
为了解决炉缸部位的异常 侵蚀和环形断裂的问题， 国内有多座高炉在炉缸关 键部分引进热压小碳砖， 由此还派生出使用各类碳 砖加陶瓷材料的复合炉缸 结构。
2.6 综述
每种材料都有优缺点，应该根据其特点综合考虑。
高炉炉缸耐火材料篇——高炉用碳素制品
高炉炉缸耐火材料篇——高炉用碳素制品自从20世纪中叶以来，炭素制品——炭质耐火材料开始应用在许多炼铁高炉的炉底和炉缸，高炉炉役寿命明显延长。
但随着高炉大型化、强化冶炼技术的应用，高炉炉缸、炉底工况越来越恶劣，对炭质耐火材料技术提出了更高的要求。
于是，不断有新型炭质耐火材料应用于高炉，如：高炉大炭块、半石墨炭砖、微孔炭砖、石墨砖、超微孔炭砖、热压小块炭砖、自焙碳砖等等。
炭质耐火材料是高炉炭素制品的统称，包括炭质（砖）、半石墨质（砖）、石墨质（砖）三大类别。
优点：具有良好的导热性、高温体积稳定性及耐化学腐蚀性。
缺点：在一定温度下和空气、二氧化碳、水蒸气发生氧化反应，在较高温度下也会受铁水及碱金属的侵蚀（相对其他耐火材料，侵蚀速度极低）。
以下介绍这三类炭素制品目前高炉应用技术特点。
一是炭质（砖）——微孔炭砖和小块炭砖微孔炭砖：相对于其他炭素制品，微孔炭砖微气孔指标上升了一个大台阶，＜1μm孔容积达到70%以上，相应地其他性能指标也有较大改善，如：透气度、氧化度、抗铁水侵蚀指数和抗碱性等。
微孔炭砖是通过加入添加剂，降低孔径和气孔率，因此灰分含量相应增加。
目前，大型高炉设计寿命要达到15-20年，对炭砖导热系数和微气孔指标要求更高，理论分析认为可以有效强化高炉冷却、防止铁水渗透侵蚀，从而达到设计高炉寿命。
这类炭砖则称之为超微孔炭砖。
代表公司有：日本NDK、德国SGL、国产兰碳等。
模压（热压）小块碳砖：模压小块炭砖是由炭素结合剂与炭素颗粒结合而成的制品，制造时采用一种独特的压制、炭化方法。
采用一种特殊模具，当液压头向模内的混合料施压时，同时有电流通过模具，使结合剂炭化。
以美国UCAR公司热压制砖法BP工艺为代表。
热压小块碳砖则采用了900℃下热模压成型小块炭砖，不另外焙烧即可以得到产品。
与传统的焙烧炭砖不同，传统的焙烧炭砖需要花费几星期的时间使结合剂炭化，而热压制造法仅需几分钟。
热压法更大的优越性是当结合剂液体（挥发份）挥发时，液压头同时向混合料加压，阻塞了逸散气体形成气孔，从而获得了比传统焙烧炭砖透气性小得多的炭砖。
高炉炼铁用焦炭标准
高炉炼铁用焦炭标准高炉炼铁是指利用高炉设备将铁矿石还原成铁的工艺过程。
在这个过程中，焦炭作为还原剂发挥着重要的作用。
因此，高炉炼铁用焦炭的质量标准显得尤为重要。
首先，高炉炼铁用焦炭的标准应包括物理性能、化学成分和热工性能三个方面。
在物理性能方面，焦炭应具有一定的机械强度和耐磨性，以保证在高炉内的运输和还原过程中不易破碎和磨损。
同时，焦炭的粒度应适中，能够满足高炉内的还原要求。
在化学成分方面，焦炭应含有适量的固定碳和挥发分，同时硫、灰和磷等有害元素的含量应控制在一定范围内，以避免对炼铁过程产生不利影响。
而在热工性能方面，焦炭应具有良好的燃烧性能和热稳定性，以保证高炉内的燃烧过程平稳进行。
其次，高炉炼铁用焦炭的标准还应考虑到其适用范围和使用方式。
不同类型的高炉和不同的炼铁工艺对焦炭的要求可能有所不同，因此标准应根据实际情况进行调整。
同时，由于焦炭是通过煤炭燃烧得到的，对于煤种的选择和煤炭质量也会对最终焦炭的质量产生影响，因此标准中还应包括原煤质量的要求和控制。
最后，高炉炼铁用焦炭的标准还应包括检验方法和质量控制要求。
通过制定科学合理的检验方法，可以对焦炭的质量进行准确可靠的评定，从而保证其符合标准要求。
同时，质量控制要求也是关键，只有在生产过程中严格按照标准要求进行控制，才能保证最终生产出的焦炭达到预期的质量水平。
总之，高炉炼铁用焦炭标准的制定是一个复杂而又重要的工作。
只有通过科学合理的标准，才能保证高炉炼铁工艺的顺利进行，同时也能够提高炼铁工艺的效率和产品质量。
因此，我们需要不断完善和优化这一标准，以适应不断变化的生产需求和技术发展。
高炉炉底用各种碳砖的质量评价
高炉炉底用各种碳砖的质量评价1.引言1.1 概述概述部分内容：炉底是高炉的关键部位之一，其质量直接关系到高炉的运行效果和寿命。
而炉底中使用的碳砖是炉底质量的重要组成部分，对高炉运行起着至关重要的作用。
因此，对炉底用不同类型的碳砖进行质量评价具有重要的研究意义。
本文将探讨炉底用各种碳砖的质量评价，以便为高炉的运行提供参考和指导。
首先，将对各种碳砖的类型和特点进行介绍和分析，以全面了解不同类型碳砖的优势和不足之处。
其次，将重点研究炉底用碳砖的质量评价要点，包括材料本身的物理特性、化学成分、机械强度、导热性能等方面进行综合评估。
通过对这些要点的评价，可以得出不同类型碳砖在高炉炉底使用中的适应性和优势。
在本文的结论部分，将对以上所述内容进行总结和归纳，以达到对炉底用碳砖质量评价的全面理解和把握。
同时，也将探讨炉底用碳砖质量评价的意义和展望，以提出对未来相关研究的建议。
通过本文的研究和探讨，可以进一步提高对炉底用碳砖质量评价的认识，为高炉的正常运行和长期稳定提供重要技术支持。
同时，也为碳砖的研发和应用提供了理论和实践基础。
文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了文章的背景和目的。
首先，介绍了高炉炉底在钢铁冶炼过程中的重要性和碳砖在炉底中的应用。
然后，明确了本文的目标是对炉底用各种碳砖的质量进行评价，并提出了研究的意义和展望。
正文部分包括了两个主要内容：各种碳砖的类型和特点，以及炉底用碳砖的质量评价要点。
在2.1节，详细介绍了不同种类的碳砖，包括高炉炉底用炭砖、高炉炉底用石墨砖等，并对其特点进行了描述。
在2.2节，重点探讨了炉底用碳砖的质量评价要点，包括材料强度、耐火性能、耐磨性等方面的指标，并提出了评价方法和标准。
结论部分对全文进行总结，并阐述了研究的意义和展望。
在3.1节，对本文的主要观点进行了回顾，并总结了各种碳砖的质量评价要点。
在3.2节，指出了本研究的重要性和对未来工作的启示，如进一步研究碳砖的配方优化、改善碳砖的性能等。
高炉炭块的品种和理化性能数据
高炉炭块的品种和理化性能数据来源：百川资讯更新时间：2011-03-04 16:38 【打印】【收藏】关键字：高炉炭块品种性能摘要：普通高炉炭块，半石墨质高炉炭块，石墨块炉底炭块，石墨一碳化硅砖，微孔炭块，热模压小炭砖，自焙炭块，砌筑炭块用的炭糊和炭膏...普通高炉炭块：这种高炉炭块用于砌筑冶炼强度较低的1000～2500m3的高炉，以优质无烟煤(煅烧温度1250℃左右)为主要原料，并加入一定量的冶金焦和石墨碎，挤压成型后，生坯装入焙烧炉中焙烧，温度应达到1200℃，焙烧后按用户提供的图纸使用铣床及刨床进行机械加工，加工后的炭块在制造厂进行预安装及严格检验后发往用户。
如将普通炭块用煤沥青浸渍一次，则普通炭块的体积密度和机械强度可以明显提高，称为高密度炭块。
半石墨质高炉炭块：采用电煅烧无烟煤为主要原料，再加入适量的石墨碎，因此炭块成分主要是石墨质材料，导热性能和抗腐蚀性能大大提高。
如上海宝山钢铁公司1号高炉(容积为4063m3)炉底及炉缸部位使用的BC5炭块，骨料配方为电煅无烟煤80％，石墨碎20％，挤压方法生产。
石墨块炉底炭块：需要热导率高的材料，以石油焦为原料、挤压成型并经过石墨化高温处理过的石墨块热导率比以无烟煤为原料的普通炭块高得多。
石墨一碳化硅砖：用于炉底的最底层，生产方法是在石墨质炭块配方中加入一定数量的碳化硅，目的是提高炭块的导热率，增加煤沥青的结焦残炭率，同时提高炭块的强度和耐磨性微孔炭块：为了尽量减少铁水及熔渣对炭块的侵蚀和渗透，延长高炉的使用寿命，研制了微孔炭块，微孔炭块配方中加入了天然石墨、三氧化二铝、金属硅或碳化硅等材料，如日本生产的型号为CBD2—2的微孔炭块，使用于炉底及炉缸上，配方为电煅无烟煤80％，天然石墨10％，三氧化二铝5％，金属硅5％，用挤压方法成型。
型号为BM300N的微孔炭块用于炉缸下部，配方为电煅无烟煤32％，石墨碎50％，天然石墨5％，金属硅5％，碳化硅8％，模压方法成型。
高碳锰铁理化指标
冷却法炉衬材料理化指标
1、磷酸盐混凝土(JC498-1992）
2、粘土砖(YB/T 5106-1993 ）
3、高铝砖(GB2988-87）
4、炉底用高导石墨块(FYB/L007-2014 牌号：SK）
5、炉底、炉墙超微孔炭砖(FYB/L010-2014 牌号：TW、TC）
形砖
6、炭质捣打料(FYB/L009-2014 牌号：SD）
7、炉墙用石墨贴瓦(FYB/L011-2014 牌号：SW）
8、大块复合型出铁（渣）口砖(FYB/L016-2014 牌号：SKT、BST）
9、保护砖理化性能(YB/T5106-1993)
10、硅酸铝耐火纤维毡（GB3003-82）
11、炭质胶泥(FYB 033-98)
12、磷酸盐泥浆(FYB 061-98)
13、耐火泥浆(FYB/M001-2010）
注：1)—指模子容重。
2）检测试样的焙烧温度需高于1350℃。
炉衬所用材料外形尺寸及外观质量
1、炭质材料
砖的外形尺寸及允许偏差按YB/T5192-1993之表1的规定。
外观质量
矿热炉用炭砖表面应平整，断面组织不允许有空穴、分层和夹杂物。
其表面缺陷应该符合表2的规定。
2、高铝质材料
砖的尺寸偏差和外观应符合表3的规定。
砖的尺寸偏差和外观（mm）表3
3、粘土耐火砖。
高炉技术参数
R
1.85 (±0.05)
残C含量
≤0.4%
转鼓
≥75%
粒度
5~50mm
筛分（≤5mm）
≤5%
球团矿
TFe%
≥65
FeO%
≤5
SiO2%
8~10
CaO%
1~2
Al2O3%
≤1
碱度波动
＜±0.005
转鼓
≥90%
粒度(mm)
10~15
天然铁矿石
TFe%
Al2O3%
SiO2%
P%
S%
Cu%
碱金属%
±3~4%
石灰石
±100㎏
∓20~30kg
∓5~7%
渣量
±100㎏
±20kg
∓3%
碎铁
±100㎏
∓30kg
±5%
炉顶温度
±100℃
±30kg
直接还原度
±0.1
±8~9kg
∓8~9%
炉渣碱度
±0.1
±2.5kg
∓2.5%
混合煤气
±1%
∓10~1.5kg
±3.5%
≥65
≤2
≤3.5
≤0.06
≤0.05
≤0.05
≤0.015
喷吹用煤
灰份%
挥发分%
硫%
H2O%
≤11.0
≤18.0
≤0.70
≤1.0
锰矿
锰含量
≥25%
粒度范围
≥6mm
石灰石矿、白云石矿
CaO
MgO
SiO2
粒度（mm）
石灰石
≥52%
≤2%
10~30
白云石
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高炉炭块的品种和理化性能数据
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高炉炭块品种性能
摘要：
普通高炉炭块，半石墨质高炉炭块，石墨块炉底炭块，石墨一碳化硅砖，微孔炭块，热模压小炭砖，自焙炭块，砌筑炭块用的炭糊和炭膏...
普通高炉炭块：这种高炉炭块用于砌筑冶炼强度较低的1000～2500m3的高炉，以优质无烟煤(煅烧温度1250℃左右)为主要原料，并加入一定量的冶金焦和石墨碎，挤压成型后，生坯装入焙烧炉中焙烧，温度应达到1200℃，焙烧后按用户提供的图纸使用铣床及刨床进行机械加工，加工后的炭块在制造厂进行预安装及严格检验后发往用户。
如将普通炭块用煤沥青浸渍一次，则普通炭块的体积密度和机械强度可以明显提高，称为高密度炭块。
半石墨质高炉炭块：采用电煅烧无烟煤为主要原料，再加入适量的石墨碎，因此炭块成分主要是石墨质材料，导热性能和抗腐蚀性能大大提高。
如上海宝山钢铁公司1号高炉(容积为4063m3)炉底及炉缸部位使用的BC5炭块，骨料配方为电煅无烟煤80％，石墨碎20％，挤压方法生产。
石墨块炉底炭块：需要热导率高的材料，以石油焦为原料、挤压成型并经过石墨化高温处理过的石墨块热导率比以无烟煤为原料的普通炭块高得多。
石墨一碳化硅砖：用于炉底的最底层，生产方法是在石墨质炭块配方中加入一定数量的碳化硅，目的是提高炭块的导热率，增加煤沥青的结焦残炭率，同时提高炭块的强度和耐磨性微孔炭块：为了尽量减少铁水及熔渣对炭块的侵蚀和渗透，延长高炉的使用寿命，研制了微孔炭块，微孔炭块配方中加入了天然石墨、三氧化二铝、金属硅或碳化硅等材料，如日本生产的型号为CBD2—2的微孔炭块，使用于炉底及炉缸上，配方为电煅无烟煤80％，天然石墨10％，三氧化二铝5％，金属硅5％，用挤压方法成型。
型号为BM300N的微孔炭块用于炉缸下部，配方为电煅无烟煤32％，石墨碎50％，天然石墨5％，金属硅5％，碳化硅8％，模压方法成型。
热模压小炭砖：热模压小炭砖主要用于炉缸及炉腹，这种新型炭砖是美国UCAR的专利产品。
UCAR的热模压小炭砖现有3个牌号，NMA、NMD及NMS，这三种砖原料配方不同、热模压成型工艺一样。
NMA砖主要用于砌筑高炉的炉缸，NMD砖用于砌筑出铁口及高炉的炉腹和炉身，还可砌在NMA砖的外层、增强导热性。
而NMS砖比NMA及NMD更耐磨、耐热冲击性更好，可用于砌筑高炉的炉腹和炉身。
NMA砖和NMD砖的骨料主要是电煅烧无烟煤，
所以NMA砖和NMD砖是一种半石墨质炭砖，并加入9％～9.5％的SiO2及几种添加剂，加入二氧化硅的目的是提高砖的抗碱性能，渗透到砖内的熔渣与二氧化硅反应后生成的化合物不会在砖体内引起膨胀，NMD砖配料中还有一定量的石墨碎，所以NMD砖的热导率比NMA 砖要高出一倍左右，黏结剂是165℃的高软化点煤沥青。
NMS砖也是一种半石墨质炭砖，骨料也是电煅烧无烟煤，但加入一定量的石墨碎和碳化硅(不用二氧化硅)，再加入几种添加剂，黏结剂也是高软化点煤沥青。
热模压小炭砖的典型理化性能如表2所示。
热模压小炭砖工艺的特点是在模压成型的同时通电焙烧，只需8min左右即可将产品加热到1000℃，使炭砖内少量的黏结剂在短时间内直接炭化，取消了传统的长时间的焙烧工序。
短时间急剧的通电加热焙烧不仅增加了残炭量，提高了炭砖体积密度，而且减少了开放式气孔，提高了热导率。
自焙炭块：中国生产一种由振动成型工艺制造的不焙烧(自焙)炭块，价格比较低，用于砌筑中小型高炉或矿热电炉，这种自焙炭块砌入炉内后利用烘炉时的热量达到焙烧的目的，中国生产的自焙炭块分为两个牌号，TKZ-1使用于容积大于255m3的高炉和变压器容量为3000kV •A以上的矿热电炉，TKZ—2使用于容积小于255m3的高炉和变压器容量为3000kV•A以下的矿热电炉两种。
砌筑炭块用的炭糊和炭膏：用于炉底找平层和炉壁膨胀缝的炭糊(粗缝糊)及炭块问粘结的炭膏(细缝糊)是炭素厂向用户同时供应的材料，炭糊及炭膏的质量同样很重要，对炭糊及炭膏的要求是有较好的热导率，较小的体积收缩，施工时使用方便。
热导率较高的炭糊为炉底及炉缸的散热创造了有利条件，炭糊和炭膏能消化炭块产生的膨胀，因此对保护炭块起良好作用。