铁焦

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ferrocoke

简介

用含铁物料与炼焦煤配合炼制的焦炭。含铁物料包括高炉灰、转炉烟尘、金属废渣和铁矿粉等， 它们可以部分地代替配煤中的低挥发分组分，在结焦过程中起瘦化作用。含铁物料的添加量取决于煤料性质，一般为5～20%。当配入量合适时， 可以减少焦炭裂纹， 降低气孔率， 提高块度、密度和抗碎强度。但焦炭的耐磨性会下降，硫含量增加。配料中的氧化铁在炼焦过程中部分还原为金属铁， 对高炉冶炼有利。

铁焦可采用常规室式焦炉和型焦制备工艺生产。1865年，德国首先提出了在炼焦配合煤中添加铁矿粉的设想，20世纪初在鲁尔地区以常规焦炉进行了肥煤中添加7～10%黄铁矿的炼焦试验， 结果焦炭机械强度得到提高。30年代，苏联用顿巴斯和库兹涅茨煤生产了大量铁焦， 并用于高炉冶炼试验。20世纪50年代， 美国也开始了铁焦的试验研究，试验生产的铁焦是以20%高炉灰和80%的炼焦煤在常规焦炉中炼制的，所产铁焦与普通焦炭主要性质的比较见表1。它还把这种铁焦用于直径为5.3m、生产铸造铁的高炉中，代替45%普通焦炭进行生产，达数月之久。其高炉冶炼指标(表2)表明，用部分铁焦取代普通焦炭后，由于焦比降低，相当于节省了13%的热耗。若以相同的鼓风温度作比较条件，则用铁焦代替50%普通焦炭相当于节省15%的热耗。在同一时期德国和苏联进行的高炉冶炼试验， 以及英国、法国、波兰、保加利亚和罗马尼亚等国进行的铁焦试验研究， 均肯定了铁焦用于炼铁和化铁的降耗节能效果， 并证明使用铁焦能充分利用各种含铁废渣。60年代以后，苏联、罗马尼亚和中国都进行过以气煤为主要原料生产成型铁焦的试验研究。中国所用原料主要为淮南肥气煤和凹山重选和磁选精矿粉，以热压型焦工艺进行生产铁焦试验。生产的热压料球的基本性质见表3。虽然铁焦的生产试验取得了有益的结果，但工业生产上并没有得到推广。原因主要是，随着铁矿直接还原技术的发展，铁矿粉烧结和球团工艺早已成熟并有效应用。此外，用常规焦炉生产铁焦，除因炭化室炉墙砖中的SiO₂会与铁矿粉反应生成2FeO·SiO₂，可能对炉墙造成损坏以外，还有延长结焦时间、湿法熄焦后铁焦碎裂和生锈，以及铁焦含硫高等弊端。

表1 铁焦与普通焦炭性质比较