焦炭強度與高爐利用系數的關系★

黃建明

（河鋼唐鋼新區煉鐵，河北 唐山 063000）

眾所周知，焦炭在高爐生產中起著熱源、還原劑和料柱“骨架”三大作用。企業為提高經濟效益，隨著高爐大型化和氧煤強化煉鐵技術快速發展，提煤比降焦比是大勢所趨，焦炭在高爐中的“骨架”作用就更為突出，因此對焦炭強度的要求也就越來越高[1]。

1 現行焦炭強度指標

1.1 抗碎強度（M40）

M40反應的是焦塊從高爐布料器落到料柱上面及落下后再承受下批原燃料落下時的沖擊，以及焦塊在塊狀代階段承受壓力的能力。M40好的焦塊，經常溫下米庫姆轉股試驗，焦塊不會開裂[2]。這樣的好焦塊，經塊狀帶是不會開裂成小焦塊的；除此之外，塊狀帶下部，溫度仍在煉焦終點溫度以下，焦塊結構受熱的作用影響不大。因此，標志冷態抗碎強度的M40在塊狀代有一定的模擬性，即提高M40指標是有利的。

1.2 耐磨強度（M10）

M10反應的是焦塊的之間、焦塊與鼓壁之間存在的磨損。它模擬焦塊處于高爐塊狀帶階段，焦塊與爐壁，焦塊與礦石和焦塊與焦塊之間，在由上而下的移動中的磨損。一般認為高爐生產對M10的反應比M10敏感。

1.3 焦炭熱態強度指標熱態反應性（CRI）和反應后強度（CSR）

焦炭熱態反應性（CRI）反應的是焦炭在1100℃的溫度下，通CO2氣體2 h后的失重率；反應后強度（CSR）則是反應后的焦塊在轉鼓中，經一定的轉數，測定大于10 mm焦塊的比率。由于唐鋼對焦炭熱態強度指標熱態反應性（CRI）及反應后強度（CSR）是不定時的檢測，數據存在不全面性，因此，這里不予討論。

2019年唐鋼2號高爐（2000 m3）數據統計見表1。

表1 2019年唐鋼2號高爐（2000 m3）數據統計表

2 數據整理分析

2.1 M40與高爐利用系數的關系（見下頁圖1）

由圖1可知，M40與高爐利用系數有較好的線性關系。高爐利用系數隨M40的增大而增大，兩者成直線關系。M40指標每升高1%，高爐利用系數增加0.047%。

2.2 M10與高爐利用系數的關系（見下頁圖2）

同樣，由圖2可知，M10與高爐利用系數也有較好的線性關系。高爐利用系數隨M10的增大而減小，兩者成直線關系。M10指標每升高1%，高爐利用系數減小0.244%。

綜合圖1和圖2及相關分析，可知M40、M10指標對高爐利用系數的影響是無可置疑的。M40、M10指標在總體上反映出焦炭在高爐冶煉的過程中粒度保持的能力，M40、M10指標好的焦炭，能保證高爐塊狀帶有較好的透氣性，能較好的抵抗高爐中各種因素的侵蝕和作用。而且，不少試驗曾證明冷態強度好的冶金焦，特別是M10指標好的焦炭，其熱態強度指標熱態反應性（CRI）和反應后強度（CSR）也好。M40、M10和風口焦組成中大于40 mm粒度的含量有關，與風口焦平均粒度和小于10 mm含量有良好的相關關系。

圖1 M40與高爐利用系數的關系

圖2 M10與高爐利用系數的關系

3 結論

1）分析2號高爐生產數據得出,焦炭的M40、M10與高爐利用系數間符合線性關系，M40、M10指標好的焦炭，可使高爐的技術經濟指標提高。

2）生產實踐表明，唐鋼高爐的高爐利用系數對M10的反應比對M40的反應敏感。因此，在以后的生產中，應進一步根據不同時期對高爐指標側重不同對焦炭的M40、M10進行相應的重視。