冶煉硅鐵的還原劑多數(shù)用冶金焦。冶金焦在煉焦過程中焦化溫度約為1100~1300℃而形成的焦炭,所以也稱冶金焦為高溫焦或全焦。焦化溫度約600~800℃而形成的焦炭稱為低溫焦或半焦。煤氣焦就是低溫焦的一種,所謂煤氣焦就是生產(chǎn)煤氣時的副產(chǎn)品。
煤氣焦和冶金焦性質(zhì)比較如下:
1.電阻
粒度10~15毫米的各種焦炭,比電阻與溫度之間關(guān)系,根據(jù)實際測定如圖4所示。煤氣焦的電阻大于冶金焦,即使在較高的溫度時,它的電阻仍大于冶金焦的電阻。電阻大時煤氣焦的重要的優(yōu)點。實踐證明,冶煉硅鐵時使用部分煤氣焦,電極可較深的插入爐料中,從而降低電耗。
2.化學(xué)成分
從表4可知,煤氣焦中含固定碳較低,灰分較高,從化學(xué)性質(zhì)上來說它不如冶金焦好。這是因煤氣焦的焦化溫度較低造成的。煤氣焦的含碳量低,用它做還原劑時加入量應(yīng)多些,同時由于煤氣焦中灰分高,冶煉時渣量也增加,另一方面也由于煤氣焦中含碳較低和它的機械強度較差。在冶煉中往往在坩堝中和下部有缺碳現(xiàn)象。可見,冶煉硅鐵全部用煤氣焦做還原劑,爐況不易維護。
3.氣孔率和反應(yīng)能力
煤氣焦的氣孔率比冶金焦的氣孔率大40~60﹪,這樣不但使煤氣焦的電阻大,同時也擴大反應(yīng)接觸面,另一方面煤氣焦的反應(yīng)能力也較高,均有利反應(yīng)速度加快進行。
4.成本
煤氣焦的價格比冶金焦低10~20﹪.
上述煤氣焦有氣孔率高、電阻大和成本低的優(yōu)點,但它又有含碳較低、灰分高和機械強度差的弱點。所以冶煉時不宜全部使用煤氣焦,可與冶金焦搭配使用。實踐經(jīng)驗證明搭配30~40﹪的煤氣焦和冶金焦共同使用其效果較好,單位電耗有所降低。