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焦炭在高炉冶炼中的作用有哪些

焦炭在高炉冶炼中具有以下重要作用：

1.发热剂：焦炭在风口前与鼓入的空气发生燃烧反应，生成一氧化碳并释放出大量的热。这部分热量是高炉冶炼过程中最主要的热源，为矿石的还原、炉料的熔化以及炉渣的形成等提供所需的高温条件。一般来说，高炉冶炼所需热量的70%-80%来自焦炭的燃烧。

2.还原剂：焦炭（或焦炭燃烧生成的一氧化碳）是高炉内铁矿石还原的主要还原剂。铁矿石中的铁氧化物通过一系列化学反应被逐步还原成金属铁，其中一氧化碳与铁矿石发生的间接还原反应在高炉上部进行，而焦炭与铁矿石发生的直接还原反应在高炉下部高温区发生。通过这些还原反应，铁从氧化物中被分离出来，实现铁的提炼。

3.料柱骨架：焦炭在高炉内具有较高的强度和热稳定性，在炉料下降过程中，能够保持一定的形状和粒度，形成疏松的料柱结构。这一结构可以为炉内煤气提供良好的通道，使煤气能够均匀地上升穿过料柱，实现炉内气-固之间的充分接触和物质、能量交换。同时，它还能支撑上部炉料的重量，防止料柱坍塌，保证高炉内的正常料柱透气性和透液性，使冶炼过程能够稳定、连续地进行。

4.渗碳剂：在高炉冶炼过程中，部分焦炭中的碳会溶入到还原出来的铁液中，使铁液的含碳量增加到符合炼钢生铁或铸造生铁的要求。生铁中适量的碳对于改善生铁的性能，如提高生铁的硬度、强度和铸造性能等具有重要意义。