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日本研究高强度高反应性焦炭

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据焦炭燃气网报道,过去一般认为,实现高炉低还原剂比的操作必须使用大粒径高品位焦炭,但最近使用高反应性焦炭降低还原剂比的技术引起人们的关注。随着高反应性焦炭在实际高炉应用取得的良好效果,人们对高反应性焦炭寄予了很大期望。日本钢铁协会专门成立了“高强度—高反应性焦炭制造技术研究会”,对高反应性焦炭制造和使用的相关课题开展研究,并不断取得了基础性研究成果。传统观点认为,焦炭反应性越高,焦炭反应后强度越低,所以焦炭反应性低一些为好。然而,在通常的高炉操作情况下,约20%~35%的焦炭消耗在产生还原性气体;约5%消耗在还原铁以外的氧化物;约5%消耗在向熔融铁渗碳;其余55%~70%在高炉下部进行燃烧供给热量而消耗掉。因此,实际上高炉内焦炭反应量不受焦炭反应性的影响。

 

2002年6-9月,在北海制铁室兰厂2号高炉进行了生产和使用高Ca高反应性焦炭的试验。北海制铁室兰厂焦炉可以连续2个月以上生产D15015与原来相同、而JIS反应性指数高的焦炭。在使用这种高Ca高反应性焦炭期间,高炉利用系数为1.89~2.08t/(d•m3),PCR为146~154kg/t,没有发现使用高反应性焦炭导致的透气性变化。比较结果表明,高Ca煤配合比率越高,燃料比越低。由于使用了高Ca高反应性焦炭,炼铁燃料比降低了10kg/t。

 

相对于普通焦炭的反应性(JIS反应性22%),如果使用JIS反应性50%左右的高反应性焦炭,高炉内FeO/Fe化学保存带,即高温热平衡带的温度由原来的1000℃降低至950℃,改善了矿石还原效率,燃料比降低约30kg/t,炼铁系统减排C02 5%~6%,钢铁厂整体约减排3%。

 

2009年6月,由于高强度、高反应性焦炭之一的“铁焦”的生产使用,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)确定了节能目标约10%的国家项目“强化资源应对力的创新的炼铁工艺技术开发”。

 

人们期待着制造出既有高反应后强度又有高反应性的焦炭,这是对传统技术的一种挑战。


 


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