焦炭和煤炭在炼钢中发挥什么作用?

2021-06-0316:49:42焦炭和煤炭在炼钢中发挥什么作用?已关闭评论

焦炭和煤炭在炼钢中发挥什么作用?

世界各地的钢铁需求从未如此高涨。仅在中国,2015 年钢铁产量就上升到超过8.03 亿吨。但是,如果不使用煤炭和焦炭,钢铁生产将是不可能的。

什么是焦炭?

焦炭在熔化铁矿石时用作燃料和还原剂。它是通过将煤烘烤直到通过燃烧掉杂质而不燃烧煤本身而变成碳来生产的。当消耗焦炭时,它会产生强烈的热量,但烟雾很少,因此非常适合冶炼钢铁。在 1880 年代之前,钢铁是使用木炭生产的。到 1920 年,美国近 90% 的钢铁都是用焦炭生产的。

焦炭工艺

焦炭是通过副产品或非回收方法制造的。在副产品焦炭中,杂质在 1800-3600 华氏度之间被烘烤,留下几乎纯的碳。使用的烤箱必须不允许氧气进入,以避免与其他可能留下杂质的元素发生反应。当煤被“焦化”时,它会软化成液体,但在冷却时会凝固成多孔材料。焦炭过程中产生的气体通过管道输送到副产品工厂,在那里它们可以收集起来用于其他用途。

在非回收(或热回收)中,烤箱以蜂窝状堆叠,并从顶部加热,因为空气通过底部供给燃烧。热废气被送入锅炉以产生蒸汽(热回收)或根本不使用(非回收)。

高炉喷射

1960 年代见证了在高炉中熔化钢或铁时喷射煤粉。这为燃烧气体和防止氧化铁(生锈)以及减少焦炭消耗提供了额外的能量。到 1990 年代,煤炭使用成为常态。

通常,煤的制备包括将煤干燥和研磨成小于 1 毫米的细小颗粒以进行注射。煤颗粒在旋风分离器中与释放的气体分离。废气,有时是天然气,可用于干燥额外的煤,其水分含量通常保持在 6% 以下。惰性气体用于将煤颗粒着火或着火的风险降至最低。

煤的质量

无论是焦煤还是非焦煤,煤的质量都会影响钢材的质量。冶金焦炭是由烟煤通过蒸馏过程制成的。煤沉积的灰分必须保持在最低限度,最好低于原始质量的 10%。灰分可以降低炉温并留下不可燃材料。还选择了具有较高挥发性硫或碱含量的煤,这有助于它更完全地燃烧。然而,在实践中,使用的煤炭通常取决于可用性和价格。

尽管多年来煤炭行业受到了一些负面影响,但煤炭对钢铁生产至关重要,我们的文明严重依赖钢铁。没有它,我们就不会拥有我们的车辆、高层建筑、电器或许多我们每天认为理所当然的工具和用具。

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