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间接还原是以气体为还原剂,是一个可逆反应,还原剂不能全部利用,需要有一定过量的还原剂。直接还原与间接还原相反,由于反应生成物C0随煤气离开反应面,而高炉内存在大量焦炭,所以可以认为直接还原反应是不可逆反应,lmol碳就可以夺取铁氧化物中1mol的氧原子,不需过量的还原剂。因此,从还原剂需要量角度看,直接还原比间接还原更能有利于降低焦比。
间接还原大部分是放热反应,而直接还原是大量吸热的反应。由于高炉内热量收入主要来源于碳素燃烧,所以从热量的需要角度看,间接还原比直接还原更能有利于降低焦比。
通过上述两方面的比较可以看到:高炉内全部直接还原(γd=1)行程和全部间接还原(γd=0)行程都不是高炉的理想行程。只有直接还原与间接还原在适宜的比例范围内,维持适宜的γd,才能降低焦比,取得最佳效果。 这一适宜的γd为0.2~0.3,而高炉实际操作中的,γd常在0.4~0.5之间,有的甚至更高,均大于适宜的γd。所以,高炉炼铁工作者的奋斗目标,仍然是降低γd,这是降低焦比的重要内容。
发展间接还原,降低γd,降低焦比的基本途径是:
改善矿石的还原性,控制高炉煤气的合理分布,采用氧煤强化冶炼新工艺。降低单位生铁的热量消耗的措施有:
提高风温,提高矿石品位,使用自熔性或熔剂性烧结矿,减小外部热损失,降低焦炭灰分等。
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