Функции доменного топлива и предъявляемые к нему требования

В доменной плавке топливо выполняет три основные функции: 1) тепловую (является источником тепла, необходимого для разогрева рудных материалов до высоких температур, что обеспечивает интенсивное протекание химических реакций и плавление чугуна и шлака); 2) химическую (является основным химическим реагентом-восстановителем оксидов железа и других элементов); 3) физическую (обеспечивает достаточно высокую газопроницаемость столба шихты, особенно в области высоких температур, в которой сходит плавление рудной части шихты).

В соответствии третьей функцией топливо должно быть твердым кусковым материалом, создающим пористую насадку в зоне образования расплавов из рудной части шихты, благодаря чему на этом участке доменной печи сохраняются условия для противотока газа и расплавленных масс металла и шлака. При отсутствии слоя из твердых кусков в этой зоне печи доменная плавка невозможна. Куски топлива должны обладать достаточно высокой прочностью во всем диапазоне температур доменной печи, чтобы в ходе плавки исключить образование большого количества мелочи, ухудшающей газопроницаемость доменной шихты. С целью получения максимального количества тепла при горении топливо должно иметь высокое содержание нелетучего углерода и минимальное количество золы. В связи с тем, что восстановительный характер доменной плавки не позволяет гореть такому компоненту как водород, желательно, чтобы в топливе было высокое соотношение С/Н. Топливо должно содержать минимально возможное количество вредных примесей и, в частности, серы.

Условия доменной плавки в наибольшей степени удовлетворяют только два вида искусственно приготовленного топлива: древесный уголь и кокс. В настоящее время кокс является единственным видом твердого топлива для доменной плавки во всей мировой практике черной металлургии.