碱金属在高炉高温区域加剧焦炭劣化的新认识
目前研究碱金属对焦炭高温强度影响时大多采用浸碱法或增碱法将碱金属碳酸盐富集在焦炭上再进行测试。本文通过对实际高炉内不同区域碱金属存在形式的热力学分析，得知火于1000℃的高温区域碱金属主要以单质蒸气而非碳酸盐的形式存在，进而设计了模拟高炉高温区域碱金属蒸气在焦炭上的吸附试验，得出1300℃小存在CO2时吸附钾蒸气的焦炭严重粉化而吸附钠的基本不粉化，通过SEM-EDS结合原了吸光度分析得知这是由于钾和焦炭中灰分结合形成类似钾霞石和白榴石的化合物造成体积膨胀使焦炭微裂纹发展、吸附量增加并最终导致焦炭粉化，而钠只少量吸附在焦炭表面，继续对1100℃下等量钾、钠蒸气存在时的焦炭反心性进行测试得出吸附钾的焦炭CR1升高至72．7％，吸附钠的仅为30．2％。提出钾加剧焦炭劣化的机理分为高温下灰分吸碱涨裂和催化熔损反应两方面，建议在测试焦炭高温性能时要考虑碱蒸汽的影响，高炉尽量采用低灰分焦炭并严格控制入炉钾负荷。在体系中钾蒸气含量不同时进行焦炭反应性测试，得出当(钾蒸气/焦炭)的质量比率超过3％后焦炭CRI明显提高。依据钾、钠高温下在焦炭上的不同吸附能力和破坏作用，结合已有碱富集计算模型，提出了钾、钠各自的入炉上限以及总量上限的计算公式。
碱金属 热力学分析 吸附能力 焦炭
赵宏博 程树森 余松
北京科技人学冶金与生态工程学院
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哈尔滨
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414-422
2010-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）