為徹底(di)降低(di)(di)高(gao)(gao)爐還(huan)原劑比(bi),日(ri)本進(jin)行(xing)了高(gao)(gao)爐新(xin)型原料(碳鐵(tie)混(hun)合(he)料(下稱CIC))的開發。CIC是含金屬鐵(tie)的型焦(jiao),與以(yi)往的室式焦(jiao)爐生產(chan)的焦(jiao)炭相比(bi),它利用(yong)鐵(tie)的催(cui)化(hua)作用(yong),使其與CO2氣體的反(fan)(fan)應性顯著提(ti)高(gao)(gao)。高(gao)(gao)爐使用(yong)這種(zhong)高(gao)(gao)反(fan)(fan)應性CIC,可以(yi)降低(di)(di)熱平衡帶溫度,減小還(huan)原劑比(bi)。
在原料配比方面,非粘結煤和鐵(tie)礦(kuang)石的配比為(wei)7:3,造塊后(hou)進(jin)行干餾。含有的鐵(tie)在干餾過程中基本會還原成金屬鐵(tie)。
根據高(gao)爐條件下CIC與(yu)CO2氣體的反應(ying)性,對(dui)(dui)CIC和室式(shi)焦(jiao)爐生(sheng)產的焦(jiao)炭(tan)(tan)進(jin)行對(dui)(dui)比的結果(guo)可(ke)知,CIC在比室式(shi)焦(jiao)爐生(sheng)產的焦(jiao)炭(tan)(tan)低大(da)約150℃的情況下開始反應(ying)。因此,作為高(gao)爐用(yong)(yong)原料(liao),用(yong)(yong)CIC替(ti)代部分室式(shi)焦(jiao)爐生(sheng)產的焦(jiao)炭(tan)(tan)時可(ke)以降低高(gao)爐的熱平(ping)衡帶(dai)。高(gao)爐數(shu)學模型計算表明,高(gao)爐使用(yong)(yong)本(ben)CIC(100kg/t),可(ke)以減少還原劑比大(da)約30kg/t。
該技術(shu)的(de)(de)工(gong)(gong)藝流(liu)程包括了從廉(lian)價鐵礦石和非粘結煤(mei)的(de)(de)粉(fen)碎(sui)、混合(he)造(zao)(zao)塊(kuai),到用(yong)(yong)豎爐加熱、干餾(liu)、制(zhi)作(zuo)CIC的(de)(de)工(gong)(gong)藝流(liu)程。由于CIC是作(zuo)為(wei)高(gao)爐用(yong)(yong)原料(liao),因(yin)此CIC的(de)(de)強度(du)(du)特(te)性(xing)很重要,造(zao)(zao)塊(kuai)具有將原料(liao)壓密實的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong),豎爐可以(yi)比(bi)(bi)較高(gao)精度(du)(du)地控制(zhi)溫(wen)度(du)(du),這樣即使使用(yong)(yong)劣質原料(liao),也(ye)能(neng)獲得與(yu)以(yi)往室(shi)(shi)式焦爐生產的(de)(de)焦炭(tan)相(xiang)(xiang)(xiang)同的(de)(de)強度(du)(du)。作(zuo)為(wei)CIC在(zai)(zai)高(gao)爐使用(yong)(yong)的(de)(de)方法(fa)是將其混合(he)在(zai)(zai)礦石層中使用(yong)(yong)。CIC在(zai)(zai)高(gao)爐內利用(yong)(yong)其自(zi)身的(de)(de)高(gao)反(fan)(fan)應(ying)性(xing)和從低溫(wen)就開始進行碳素溶(rong)(rong)解反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)特(te)征,可以(yi)促(cu)進礦石的(de)(de)還原反(fan)(fan)應(ying),同時它可以(yi)控制(zhi)熱平(ping)衡帶溫(wen)度(du)(du),確保(bao)高(gao)爐的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)、透(tou)液性(xing)與(yu)使用(yong)(yong)室(shi)(shi)式焦爐生產的(de)(de)焦炭(tan)相(xiang)(xiang)(xiang)同。因(yin)此,推測CIC的(de)(de)使用(yong)(yong)比(bi)(bi)例最好在(zai)(zai)80~100kg/t,它相(xiang)(xiang)(xiang)當于高(gao)爐內的(de)(de)碳素溶(rong)(rong)解反(fan)(fan)應(ying)。
