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A～D的4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，B、C、D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0.05mm、B矿石0.43mm、C矿石0.33、D矿石0.25mm。A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CIC和CIC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8～12mm，焦炭为19～20mm，CIC直接使用成形物（6cc，30×25×15mm）。气体流量设置为18.1NL/min。升温速度在900℃之前为5.0℃/min，在900～1100℃时为2.0℃/min，在1100～1200℃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I（600/10）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%的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