鐵合金焦簡介

鐵合金焦(coke for ferroalloy)是指供冶煉鐵合金的礦熱爐用的冷金焦。礦熱爐所用的炭質(zhì)還原劑種類很多，有冶金焦的篩下焦、氣化焦、氣煤焦、弱粘煤塊焦、褐煤焦、石油焦、木炭、無煙塊煤和貧煤塊煤等。鐵合金焦是其中應用最多和質(zhì)量較好的一種 。

鐵合金焦在礦熱爐中作為固態(tài)還原劑參予還原反應，反應主要在爐子中下部的高溫區(qū)進行。以冶煉硅鐵合金為例，其反應式為SiO2(液) 2C(固)= Si(液) 2CO(氣)，隨著反應的進行，焦炭中的固定碳不斷消耗，主要以CO形式從爐頂逸出。焦炭灰分中的Fe₂O₃、A_l2O3、CaO、 MgO和P₂O₅等，部分或大部分被還原出來，進入合金中，不參加反應的部分進入爐渣。焦炭中的S與Si生成SiS和SiS₂后揮發(fā)掉。冶煉不同品種的鐵合金，對焦炭的質(zhì)量要求不一，生產(chǎn)硅鐵合金時對焦炭質(zhì)量要求最高，所以能滿足硅鐵合金生產(chǎn)的鐵合金焦，一般也能滿足其他鐵合金生產(chǎn)的要求 。

硅鐵合金生產(chǎn)對焦炭的要求是：固定碳含量高，灰分低，灰中有害雜質(zhì)Al₂O₃和P₂O5等的含量要少，焦炭反應性好，焦炭電阻率特別是高溫電阻率要大，揮發(fā)分要低，有適當?shù)膹姸群瓦m宜的塊度，水分少而穩(wěn)定等。固定碳高，則所需焦炭總量少，帶入的灰分和有害雜質(zhì)也相對少。這樣，渣量少、電耗低、合金品位高。反應性良好的焦炭，可使還原反應在比較低的溫度下開始、反應區(qū)向礦熱爐上部擴展，還原反應較為充分，可提高單爐產(chǎn)量。比電阻大的鐵合金焦，可提高整個爐料的電阻，增加電極下插深度，使高溫區(qū)下移，反應區(qū)擴大，減少已被還原的元素揮發(fā)，改善熱利用率，降低電耗。鐵合金焦應有適當?shù)膹姸?，否則會增大粉焦量，影響爐口料面的透氣性，導致爐況惡化。鐵合金焦的水分若波動大，焦量不易配準，造成爐況波動。水分過大，則蒸發(fā)水時消耗熱能過多，使礦熱爐電耗增加。蘇聯(lián)國家標準規(guī)定灰含量為11%和13%的冶金焦篩下焦(粒度為10-25mm和8-25mm)可作為鐵合金焦。德國冶煉鐵合金時，往往以三四種炭質(zhì)還原劑與鐵合金焦搭配使用。中國尚沒有專用于鐵合金焦的國家標準，僅有部分生產(chǎn)廠的企業(yè)標準。大多數(shù)生產(chǎn)鐵含金的礦熱爐使用的還是冶金焦的篩下焦和氣化焦 。

影響鐵合金焦質(zhì)量的工藝因素主要有原料煤的性質(zhì)和炭化溫度等。煤的變質(zhì)程度直接影響焦炭的電阻率和反應性。要煉制出電阻率大、反應性好的鐵合金焦，應選擇中、高揮發(fā)分煤作為原料煤(如褐煤、長焰煤、弱粘煤和不粘煤等)。煤料從分低、灰中有害雜質(zhì)少，則煉制出的焦炭固定碳含量高，用這種焦炭可冶煉出高品位的鐵合金。要保證焦炭有足夠的強度，原料煤必須具備一定的粘結性或足夠的熱穩(wěn)定性。炭化終溫高時，焦炭機械強度較好，但電阻率和反應性有所降低。如焦餅中心溫度為800℃時，焦炭電阻率為0.05Ω·m，反應性(1100℃時的α值)為61.7%；當焦餅中心溫度達900℃，則焦炭電阻率降至0.01980Ω·m，反應性降至51.5%。縮短炭化周期，焦炭揮發(fā)分高，電阻率增大，但強度變差 。

利用型焦制備工藝可由灰分低、反應性能好、電阻率大的粉煤生產(chǎn)鐵合金用型焦，且可利用常規(guī)焦爐和直立爐均無法利用的非煉焦粉煤和加入所需的礦粉。2100433B

冶金焦

高爐焦

鑄造焦

鐵合金焦

煤焦

電石用焦2100433B

制作鐵合金壓塊，是合理使用鐵合金在破碎、分級過程中所產(chǎn)生的碎屑和粉末，以及粉末冶金制粉、難熔金屬材料加工產(chǎn)生的廢料的有效利用方法。對易粉化的鐵合金與添加劑，也可以制成壓塊使用。煉鋼時使用鐵合金壓塊，可以加速鐵合金在鋼液中的溶解速度，減少鐵合金碎屑在煉鋼爐渣中的損失，消除大塊鐵合金對鋼液的局部冷凍現(xiàn)象。

制造鐵合金壓塊的工藝過程，包括原料準備、壓制成型、干燥和包裝 。