对于不同的高炉生产实绩而言,焦炭进入风口回旋区时其失重大约在20%~30%。参考新日铁焦炭热强度的检测方法,将两种焦炭各100g混匀后放入反应管内,在1100℃纯CO2气体条件下气化,当燃料气化失重约30%时中断试验,分拣各单种燃料检测各自的失重量和反应后强度。表2和表3分别为冶金焦与高反应性焦和兰炭块各100g混合后固定失重热强度检测结果(因设备精度问题,失重难以准确控制在30%,此外产生了少量粉末未归集) 。
从表2、表3可知,在固定失重的条件下,冶金焦分别与高反应性焦和兰炭块混合后失重量大幅减少,远远低于平均值,因而其强度得到了保护。这说明不同反应性的焦炭若混合使用,存在着CO2的抢夺性,高反应性的焦炭可以保护低冶金焦使其相对“钝化”,冶金焦强度得到保护。同时,比较兰炭和高反应性焦炭的反应后强度可知,兰炭的熔损反应更多地聚焦于表面,因而尽管其失重严重,但强度相对更好一点。
高炉块状带条件下冶金焦与其他燃料的交互作用。
研究者模拟高炉冶炼条件,参考新日铁焦炭热强度的检测方法,分别检测冶金焦、高反应性焦、兰炭块及冶金焦与高反应性焦、冶金焦与兰炭块混合物在块状带的熔损和强度变化,试验条件见表4,试验结果见表5、表6。
由表5、表6可知,对于冶金焦而言,与高反应性焦或者兰炭块混合后,其失重量仅仅为单独试验时的一半左右,其对应的强度也得到了保护。
高反应性燃料装料方式及使用效果比较。
上述试验证明了冶金焦搭配部分高反应性燃料,能够减少冶金焦在高炉内的熔损反应,保护其强度。研究者对高反应性燃料与烧结矿是层装还是混装进行了试验探索。根据常规的熔滴试验方法,研究者将100g燃料与450g烧结矿混匀后装入熔滴炉内进行熔滴性能检测,与常规上下层各50g燃料、中间层450g烧结矿的熔滴性能进行了比较。
图2为高反应性燃料(50g)与烧结矿(450g)分别混装与层装的熔滴试验S值比较。高反应性燃料与烧结矿混装更有助于降低料柱的压差,尤其是高反应性焦炭与烧结矿混装后在熔融区间的压差为0,其S值亦为0,远小于层装条件下的S值。
按照混装的概念,研究者对配加和不配加高反应性焦的烧结矿的熔滴性能进行了检测,具体装料形式和熔滴性能结果见表7、表8。
从表8可知,在总用焦量一定的条件下,冶金焦配加少部分的高反应性焦后,烧结矿的熔滴性能明显改善,表现为压差降低,软熔带变薄。