高炉工况下焦炭劣化行为与质量评价体系的研究进展

摘要

随着高炉炼铁向低碳高效化演进，碱金属侵蚀、高富氧及极端高温环境对焦炭的骨架支撑功能提出了严峻挑战.传统评价体系因模拟条件单一，难以准确表征焦炭在复杂工况下的真实劣化行为.本文系统综述了焦炭在热能、化学、机械多角度深度耦合作用下的劣化机理，重点分析了碱金属在高炉内部的循环富集过程，阐明了其对焦炭的劣化作用；深入探讨了在富氢、富氧的高炉环境中，H₂O与CO₂的气化溶损给焦炭带来的消耗；解析了在高温下，石墨化与液相侵蚀对滴落带焦炭强度的影响.基于上述分析，构建了一套多维度焦炭质量评价体系，旨在考量K、Na等碱金属催化下的劣化机制，高富氧与富氢条件下的气氛损伤效应，以及滴落带下高温环境对焦炭强度的影响，为高强化冶炼条件下的焦炭质量管理与高炉稳定顺行提供坚实的理论支撑.

关键词

焦炭质量 / 碱金属劣化 / 富氧率 / 滴落带高温劣化

基金资助

辽宁省“兴辽英才计划”资助项目(XLYC2503168); 中冶长天科研开发基础研究基金资助项目(2024JCYJ04); 国家自然科学基金资助项目(52074086)