鐵合金是指一種或一種以上的金屬或非金屬元素與鐵組成的合金，其是煉鋼的重要原料，能改善鋼和鑄件的物理化學性質和機械性能，提高鋼和鑄件的質量。碳質還原劑是生產鐵合金最主要的還原劑，用它還原生產的鐵合金占總量的90%。

　　【摘要】在城市化進程不斷加快的過程中，鐵合金的需求量逐漸增加。長期以來，鐵合金焦是用于鐵合金冶煉最好的還原劑。但隨著鋼鐵行業的迅速發展，導致了煉焦煤資源的緊缺，使煉焦煤價格大幅度上漲，影響了鐵合金企業的經濟效益。為緩解現在煉焦煤資源匱乏的問題，開發出價格更低廉的炭質還原劑勢在必行。

　　【關鍵詞】統計決策與預測雜志,鐵合金,復合焦,褐煤

　　1鐵合金及其碳質還原劑概述

　　目前鐵合金生產用的還原劑主要分為兩類，即木炭類、焦炭類。隨著環境保護，生態建設意識的加強，國家對森林資源的禁伐，使木炭的采購越來越困難，價格也大幅度增加，嚴重影響企業的經濟效益。只有在冶煉特殊鐵合金時，才搭配少量的木炭。與此同時，焦炭類的使用量卻在不斷增長。

　　2新型還原劑復合焦試驗

　　2.1實驗原料及設備

　　煉焦煤的選擇：焦煤結焦性最好，粘結能力比較強，焦煤煉出的焦炭各項性能較好，因此采用焦煤作為煉焦的主要煤種；配合煤種選擇：褐煤是煤化度比煙煤低的煤，干燥無灰基揮發分Vdaf>33%，恒濕無灰基高位發熱量≤4MJ/kg，因此，試驗采用褐煤作為配煤煤種。試驗設備包括箱式電阻爐、高溫燃燒管式爐等。

　　2.2實驗方法

　　2.2.1煤樣的采集與制取

　　原料煤的干燥脫水包括空氣自然干燥和爐內干燥兩個過程。煤樣的采集，根據煉焦試驗的要求，在翻車機或皮帶分別取得主焦煤和褐煤各約100千克左右。采好的煤樣，分別放好標簽，注明取樣日期，并用縮分法分出兩種煤各約10千克。

　　2.2.2原料煤成分的測定

　　原料煤包括主焦煤和彌勒褐煤，備料過程與工業備料大致相同，即從原料煤中選出各自的實驗用煤樣。其中主焦煤的主要成分：W%=4.5，Ad%=11.6，Vd%=21.7，Fc.d%=66.7；彌勒褐煤上網主要成分：W%=4.8，Ad%=8.7，Vd%=38.6，Fc.d%=52.7。

　　2.2.3復合焦樣品的比電阻測定

　　復合焦的比電阻又稱復合焦電阻率，可用于評價復合焦的成熟度，也可用于評定復合焦的微觀結構。復合焦的比電阻有塊焦比電阻、粒焦比電阻和粉焦比電阻之分，測定方法也各不相同。這里只測定塊焦比電阻。測定復合焦比電阻的實驗步驟如下：

　　按圖1把電流表、電壓表等接好；將復合焦樣品表面用細砂紙打磨光滑，使其成規則圓柱形。拿千分尺測量其直徑R和高度h；將打磨好的復合焦樣品放入試樣槽，兩邊用薄銅片夾緊，合上開關，讀出電流表上的電流I和電壓表上的電壓V；用公式

　　計算出原甘焦件比電阻。式中ρ為復合焦樣品比電阻，Ω・cm；R為復合焦樣品底面直徑，cm；V為復合焦樣品兩端電壓，V；I為流過復合焦樣品電流，A；H為復合焦樣品圓柱的高，cm。

　　圖1測定焦炭比電阻接線示意圖

　　2.2.4復合焦樣品的反應性測定

　　復合焦的反應性是指在一定溫度條件下，復合焦與各種氣體介質發生化學反應的能力。測定煤化學反應活性的方法很多，這里采用二氧化碳法。其計算公式為：

　　式中a為復合焦樣品和二氧化碳氣體的反應活性，%；M1為反應前樣品與瓷舟的重量，g；M2為反應后殘留物與瓷舟的重量，g；M0為實驗的樣品重量，g。

　　2.2.5復合焦樣品的機械強度測定

　　復合焦的機械強度包括復合焦落下強度、轉鼓強度等。由于實驗儀器的限制，只測定復合焦落下強度，其是表征復合焦在常溫下抗碎裂能力的指標。中國標準（GB/T4511.2-1999）規定復合焦落下強度測定方法。落下強度指數（SI450）按公式

　　計算。SI450為落下強度指數，%；G1為大于50mm篩上物質量，kg；G為原始試樣質量，kg。

　　3褐煤比例對復合焦的影響分析

　　3.1褐煤比例對復合焦比電阻的影響

　　把準備好的褐煤、主焦煤分別篩分成粒度為0.53.2褐煤比例對復合焦反應性的影響

　　分析褐煤比例對復合焦反應性影響相關數據，可以得出，復合焦的反應性隨著褐煤比例的增加而增加。復合焦的反應性由褐煤比例為5%時的34.1%增加到褐煤比例為25%時的50.8%。而且褐煤比例與復合焦反應性不是單一的線性關系。當褐煤比例為5%到15%時，復合焦的反應性與褐煤比例基本成線形關系，當褐煤比例由15%到20%時，復合焦的反應性上升較快，當褐煤比例由20%到25%時，復合焦的反應性又開始平緩上升，且接近線性關系。

　　3.3褐煤比例對復合焦機械強度的影響

　　分析褐煤比例對復合焦機械強度的影響相關數據，可以得出，復合焦的機械強度隨著褐煤比例的增加而減小。復合焦的機械強度由褐煤比例為5%時的97.6%增加到褐煤比例為25%時的71.2%。而且褐煤比例與復合焦的機械強度并不是線性關系。當褐煤比例在5%到20%之間復合焦的機械強度減小較為緩慢，當褐煤比例在20%到25%時，復合焦的機械強度減少比較急劇。

　　通過進一步對實驗進行分析以及新型煤基還原劑的性能測定，可以得出褐煤在原煤中的比例越高，新型煤基還原劑的比電阻越大，機械強度越小。當褐煤所占比例達到25%時，新型煤基還原劑的比電阻14.80Ω・cm。

　　4結束語

　　本文經過對新型還原劑復合焦進行試驗，重點分析了褐煤在復合焦生產中的規律，得出當褐煤所占比例達到25%時，新型煤基還原劑的比電阻14.80Ω・cm的結論。在鐵合金的生產過程中，為了進一步提高其生產效率，需要對涉及的還原劑進行試驗研究，充分掌握各種成分的作用規律，如此才能夠提高鐵合金的生產水平。

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