焦炭抗碱性

焦炭抗碱性是指焦炭在高炉冶炼过程中抵抗碱金属及其盐类作用的能力。焦炭本身的钾。钠等碱金属含量很低，约0.1%～0.3%，但是在高炉冶炼过程中，由矿石带入的大量钾和钠。在高炉内形成液滴或蒸气。造成碱的循环。并富集在焦炭中。使炉内焦炭的钾。钠含量远比入炉焦为高。可高达3%以上。这就足以对焦炭产生有害影响。在高碱负荷的高炉中，这种影响更为严重，因此抗碱性是对高炉焦的一个特殊要求。

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.%～0.5%，焦炭与CO₂的反应速度约提高10%~15%，钾、钠还可降低焦炭与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增强，因此焦炭气孔壁的减薄程度加剧，钾、钠还使焦炭光学组织中的各向异性组分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的反应起催化作用。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强了焦炭的表层反应。却减轻了焦炭的内部反应，但在相同的反应时间内。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。钠蒸气在高炉上部与煤气中的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。

提高焦炭抗碱性的措施有以下几点，

(1)增加低挥发分煤在配合煤中的用量，降低焦炭反应性，提高开始反应温度，从根本上缓解焦炭强度在高炉内的过早恶化。

(2)提高炼焦装炉煤的散密度，使焦炭气孔壁厚度增加，从而提高抵抗CO₂的侵蚀能力。提高焦炭反应后强度。

(3)在炼焦配合煤可添加一些CO₂反应的抑制剂或在焦炭表面喷洒这种抑制剂。以降低钾。钠对CO₂反应的催化作用，曾以SiO₂和B₂O₃作为抑制剂。进行提高焦炭抗碱性试验，试验表明。添加0.5%的B₂O₃后。焦炭反应性可降低30%~50%。

(4)减少碱金属在高炉内的循环，可以降低焦炭中的钾钠富集量，降低高炉炉身上部温度可减缓焦炭在进入软融带前发生过多的碳溶反应。从而使焦炭能承受更剧烈的反应而不致使强度过早变差。