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1引言
焦粉是冶金生產(chǎn)企業(yè)焦碳破碎、運輸、使用過程中時產(chǎn)生的副產(chǎn)物，一般粒度在8mlTl以下，因粒度小，高爐無法使用，一般用作其他工藝的燃料而配用(如燒結(jié)添加替代無煙煤)，由于焦粉硬度較高難破碎、難篩分，此外高含水率導致運輸性差，使用中存在較多問題。
2試驗條件
2.1原料
試驗所用藍炭、焦粉和硅石為酒鋼所提供，鋼屑和石墨電極外購。對酒鋼藍炭、焦粉進行各項理化性能的測試。焦粉含灰分較高，且比電阻和反應能力均不如藍炭。
2.2壓塊
綜合考慮試驗爐的容量和壓塊的強度，設(shè)計壓塊塊度為40m×40mm×30mm，硅石和焦粉的粒度均取≤3mm。試驗采用膨潤土和糖漿作粘結(jié)劑。
2.3試驗爐
試驗爐系單相敞口式礦熱爐，爐底和爐壁外層砌磚，工作層均用鎂砂加鹵水打結(jié)。變壓器容量為180kVA的普通變壓器，不帶強油水冷，屬中頻感應爐和電渣爐的配套設(shè)備。二次電壓為35V，常用二次電流為3000—4000A。頂、底電極均為石墨電極，頂電極尺寸為?100mm?1600mm；底電極為150mm×550mm。
3試驗操作
為使用藍炭和壓塊法兩種工藝的試驗結(jié)果具有可比性，對相關(guān)操作程序進行了規(guī)范。
3.1用料量
兩種工藝的用料量(即人爐料的數(shù)量)均以200kg硅石配人量為基準，并做為一個試驗周期。
3.2開爐
兩種工藝都是在柴烘后未經(jīng)電烘就直接引弧投料，因此爐內(nèi)初始溫度處于相同水平，且出第一爐鐵的時間不受其他因素的影響。
4試驗結(jié)果及分析
壓塊法所用原料塊度非常均勻(如高爐煉鐵用球團)，因此，爐料透氣性很好，料面火苗均勻，大大減輕了扎眼和搗爐的勞動強度。而用藍碳生產(chǎn)，由于原料粒度不勻稱，堆比重大。當爐內(nèi)溫度升高后，爐料易粘結(jié)在一起，影響透氣性，局部刺火現(xiàn)象比較嚴重，從而增加了爐口維護的工作量和強度。
壓塊法加快了反應速度。由于焦炭粒度小，使相同數(shù)量的焦炭顆粒增多，即比表面積增大，從而對si和SiO的吸附能力增強；另外硅石粒度也小，且與焦炭接觸均勻、緊密，接觸面積大大增加。用藍碳生產(chǎn)，既使混料均勻，也不可能具備上述優(yōu)點，因此反應速度相對要慢些。
電極深而穩(wěn)定地插入爐料是爐況正常的重要標志之一。通常要求埋在爐料中的電極端頭距爐底相當于0.67倍電極直徑為宜，而端頭埋人爐料的深度，以1.5倍電極直徑為宜。
同等條件下，壓塊法更有利于電極深插，因為爐料的電阻主要決定于焦炭，而壓塊的細粒焦比使用的焦碳具有更高的比電阻。
壓塊法加料時，電流變化較平穩(wěn)；而使用藍碳時電流升幅大，電流表指針波動也大。
電流的大小和穩(wěn)定性與電極同爐料中主要導電物質(zhì)——焦炭的接觸狀況有很大關(guān)系，接觸面積大，電流也大；接觸不均勻，電流也不穩(wěn)定。對壓塊法來說，焦粒在爐料中的分布是均勻的，即爐內(nèi)電阻分布均勻，因此電流變化相對平穩(wěn)。而用藍碳時則難以做到分布均勻，若遇上加偏料，對電流穩(wěn)定性的影響就更大。壓塊法中，焦炭燒損率比較大，這不僅會增大生產(chǎn)成本，而且如估計不準，極易引發(fā)爐料缺碳，惡化爐況，補救困難。而用藍炭生產(chǎn)一般不會出現(xiàn)因焦炭嚴重燒損而導致的缺碳情況，除非配料不準和操作失誤。
實踐表明，焦粉燒損率與配制料的粒度、壓塊塊度和密度以及料層厚度有很大關(guān)系。本試驗中，焦粉粒度≤3mm，爐膛深度為450m1.／l，料層較薄，難免加大燒損。大工業(yè)生產(chǎn)情況會有所改善，但也要預先做好摸索燒損率的試驗。
5結(jié)語
(1)用酒鋼自產(chǎn)焦粉與碎硅石造塊作原料，可以冶煉出合格的硅鐵，壓塊的質(zhì)量可以滿足冶煉要求。
(2)與用藍炭生產(chǎn)硅鐵相比，焦粉壓塊法的爐料透氣性非常好，刺火現(xiàn)象較少發(fā)生，明顯減輕了扎氣眼和搗爐的勞動強度。
(3)焦粉壓塊法的電流變化平穩(wěn)，利于電極深插，爐料熔化速度較快，具有節(jié)能的潛在優(yōu)勢。
(4)壓塊法的焦粉燒損比較嚴重，容易引起缺碳，惡化爐況，影響其他各項指標。相對而言，使用藍碳較少出現(xiàn)這種現(xiàn)象，在實際使用中應該予以關(guān)注。
(5)壓塊法的生產(chǎn)成本略低于用藍炭生產(chǎn)，在實際使用中部分配用，可以達到回收資源，節(jié)約消耗的目的。
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