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钾、钠对焦炭质量的影响

钾、钠对焦炭质量的影响

钾、钠对焦炭反应性、焦炭机械强度和焦炭结构均会产生有害的影响,以致危害高炉操作。
(1) 对焦炭反应性的影响。钾、钠对焦炭与CO2反应有催化作用。一般情况下,钾、钠在焦炭中每增加0.3%~0.5%,焦炭与CO2的反应速度约提高10%~15%。钾、钠还可以降低焦炭与CO2反应的开始温度。含3%钾、钠的焦炭比含0.1%~0.3%钾、钠的焦炭的反应开始温度约降低50~100℃。
(2) 对机械强度的影响。钾、钠及其氧化物能渗入焦炭的碳结构,形成石墨钾、石墨钠(如KC8、NaC8)等层间化合物,使碳结构变形、开裂而导致焦炭机械强度下降。
(3) 对焦炭结构的影响。焦炭与CO2反应过程中,钾、钠的催化作用使表面反应率有较大的增加。
(4) 对反应后强度的影响。钾、钠虽然对焦炭与CO2反应其催化作用,但在同一反应程度下,强度并不因钾、钠的存在而下降更多,这是因为催化作用虽然增加了焦炭的表层反应,却减轻了焦炭的内部反应。但在的反应时间内,碱金属能使反应程度加深,导致块焦反应后强度明显下降。
(5) 对高炉操作的不良影响。钾、钠对焦炭质量的影响也会给高炉生产带来不良后果:焦炭与CO2反应的开始温度降低,可导致高炉炼铁焦比升高;由于焦炭与CO2反应速度增加,焦炭在高炉中的降解失重加剧,机械强度和块度急剧下降,导致焦炭在高炉下部高温区过多粉化,影响高炉顺行;钾、钠蒸气在高炉上部CO2 CO2反应生成碳酸盐而析出;这些碱金属碳酸盐部分粘附在炉壁上,会侵蚀耐火材料,影响高炉寿命。

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