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节能减排的新尝试——铁焦

作为高炉焦炭的替代原料----铁焦(下称CIC),由于具有金属铁的催化作用,因此可以期待其反应温度比焦炉焦炭低,作为高炉原料使用可降低热平衡带温度,减少还原剂消耗。另外,利用铁焦生产工艺的特征,还有望提高劣质煤的使用量。日本就矿石配比、矿石种类和煤性状对在实验室生产的CIC的反应性及反应后强度影响进行了基础研究。

 

实验方法使用了AD4种煤,它们是按照规定比例混合的混合煤。在矿石配比的研究中,使用了铁含量高的优质A矿石。在矿石种类的研究中,除了使用A矿石外,还使用了脉石含量高、劣质的B矿石和C矿石以及铁含量与矿石A相同的优质D矿石。A矿石的粒度全部在0.1mm以下,BCD矿石粉碎后粒度全部在1mm以下。各矿石的平均粒度分别为A矿石0.05mmB矿石0.43mmC矿石0.33D矿石0.25mmA矿石和D矿石为赤铁矿,B矿石为褐铁矿,C矿石为马拉曼巴矿。

 

在评价单纯CICCIC与烧结矿混合时CIC的反应性的同时,为评价反应后焦炭的强度,采用试验容器比荷重软化试验装置大的反应试验装置,按照气体组成进行反应试验。将规定量的CIC、焦炉焦炭和烧结矿装入直径80mm×高100mm的铝坩埚。使用的烧结矿为812mm,焦炭为1920mmCIC直接使用成形物(6cc30×25×15mm)。气体流量设置为18.1NL/min。升温速度在900℃之前为5.0/min,在9001100℃时为2.0/min,在11001200℃时为5.0/min

 

关于CIC的强度,使用I型试验机(直径130mm×700mm),按照规定的旋转数进行转鼓强度试验,对试验后按照规定粒度留下的CIC的比例进行评价。主要是根据I600/10)指数对在旋转600次后留在10mm筛上的CIC的百分比进行评价。

 

基础研究实验结果,获得了以下结论。

 

1)矿石配比高的CIC从较低的温度开始发生气化反应。使用A矿石时,矿石配比为28.5mass%CIC的开始反应比不含矿石的CIC低大约150℃。

 

2)在相同反应条件下,CIC的反应率和反应性比焦炉焦炭高。尤其是,配入挥发份较高(28.6mass%)的煤和配入0.1以下气孔多的矿石的CIC的反应性高。

 

3)确认了CIC的气化可以促进相邻烧结矿的还原。

 

4)根据制造条件可知,在相同反应率下,高反应性的CIC具有与焦炉焦炭基本相同的反应后强度

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