铁合金是指一种或一种以上的金属或非金属元素与铁组成的合金，其是炼钢的重要原料，能改善钢和铸件的物理化学性质和机械性能，提高钢和铸件的质量。碳质还原剂是生产铁合金最主要的还原剂，用它还原生产的铁合金占总量的90%。
【摘要】在城市化进程不断加快的过程中，铁合金的需求量逐渐增加。长期以来，铁合金焦是用于铁合金冶炼最好的还原剂。但随着钢铁行业的迅速发展，导致了炼焦煤资源的紧缺，使炼焦煤价格大幅度上涨，影响了铁合金企业的经济效益。为缓解现在炼焦煤资源匮乏的问题，开发出价格更低廉的炭质还原剂势在必行。
【关键词】统计决策与预测杂志,铁合金,复合焦,褐煤
1铁合金及其碳质还原剂概述
目前铁合金生产用的还原剂主要分为两类，即木炭类、焦炭类。随着环境保护，生态建设意识的加强，国家对森林资源的禁伐，使木炭的采购越来越困难，价格也大幅度增加，严重影响企业的经济效益。只有在冶炼特殊铁合金时，才搭配少量的木炭。与此同时，焦炭类的使用量却在不断增长。
2新型还原剂复合焦试验
2.1实验原料及设备
炼焦煤的选择：焦煤结焦性最好，粘结能力比较强，焦煤炼出的焦炭各项性能较好，因此采用焦煤作为炼焦的主要煤种；配合煤种选择：褐煤是煤化度比烟煤低的煤，干燥无灰基挥发分Vdaf>33%，恒湿无灰基高位发热量≤4MJ/kg，因此，试验采用褐煤作为配煤煤种。试验设备包括箱式电阻炉、高温燃烧管式炉等。
2.2实验方法
2.2.1煤样的采集与制取
原料煤的干燥脱水包括空气自然干燥和炉内干燥两个过程。煤样的采集，根据炼焦试验的要求，在翻车机或皮带分别取得主焦煤和褐煤各约100千克左右。采好的煤样，分别放好标签，注明取样日期，并用缩分法分出两种煤各约10千克。
2.2.2原料煤成分的测定
原料煤包括主焦煤和弥勒褐煤，备料过程与工业备料大致相同，即从原料煤中选出各自的实验用煤样。其中主焦煤的主要成分：W%=4.5，Ad%=11.6，Vd%=21.7，Fc.d%=66.7；弥勒褐煤上网主要成分：W%=4.8，Ad%=8.7，Vd%=38.6，Fc.d%=52.7。
2.2.3复合焦样品的比电阻测定
复合焦的比电阻又称复合焦电阻率，可用于评价复合焦的成熟度，也可用于评定复合焦的微观结构。复合焦的比电阻有块焦比电阻、粒焦比电阻和粉焦比电阻之分，测定方法也各不相同。这里只测定块焦比电阻。测定复合焦比电阻的实验步骤如下：
按图1把电流表、电压表等接好；将复合焦样品表面用细砂纸打磨光滑，使其成规则圆柱形。拿千分尺测量其直径R和高度h；将打磨好的复合焦样品放入试样槽，两边用薄铜片夹紧，合上开关，读出电流表上的电流I和电压表上的电压V；用公式
计算出原甘焦件比电阻。式中ρ为复合焦样品比电阻，Ω・cm；R为复合焦样品底面直径，cm；V为复合焦样品两端电压，V；I为流过复合焦样品电流，A；H为复合焦样品圆柱的高，cm。
图1测定焦炭比电阻接线示意图
2.2.4复合焦样品的反应性测定
复合焦的反应性是指在一定温度条件下，复合焦与各种气体介质发生化学反应的能力。测定煤化学反应活性的方法很多，这里采用二氧化碳法。其计算公式为：
式中a为复合焦样品和二氧化碳气体的反应活性，%；M1为反应前样品与瓷舟的重量，g；M2为反应后残留物与瓷舟的重量，g；M0为实验的样品重量，g。
2.2.5复合焦样品的机械强度测定
复合焦的机械强度包括复合焦落下强度、转鼓强度等。由于实验仪器的限制，只测定复合焦落下强度，其是表征复合焦在常温下抗碎裂能力的指标。中国标准（GB/T4511.2-1999）规定复合焦落下强度测定方法。落下强度指数（SI450）按公式
计算。SI450为落下强度指数，%；G1为大于50mm筛上物质量，kg；G为原始试样质量，kg。
3褐煤比例对复合焦的影响分析
3.1褐煤比例对复合焦比电阻的影响
把准备好的褐煤、主焦煤分别筛分成粒度为0.53.2褐煤比例对复合焦反应性的影响
分析褐煤比例对复合焦反应性影响相关数据，可以得出，复合焦的反应性随着褐煤比例的增加而增加。复合焦的反应性由褐煤比例为5%时的34.1%增加到褐煤比例为25%时的50.8%。而且褐煤比例与复合焦反应性不是单一的线性关系。当褐煤比例为5%到15%时，复合焦的反应性与褐煤比例基本成线形关系，当褐煤比例由15%到20%时，复合焦的反应性上升较快，当褐煤比例由20%到25%时，复合焦的反应性又开始平缓上升，且接近线性关系。
3.3褐煤比例对复合焦机械强度的影响
分析褐煤比例对复合焦机械强度的影响相关数据，可以得出，复合焦的机械强度随着褐煤比例的增加而减小。复合焦的机械强度由褐煤比例为5%时的97.6%增加到褐煤比例为25%时的71.2%。而且褐煤比例与复合焦的机械强度并不是线性关系。当褐煤比例在5%到20%之间复合焦的机械强度减小较为缓慢，当褐煤比例在20%到25%时，复合焦的机械强度减少比较急剧。
通过进一步对实验进行分析以及新型煤基还原剂的性能测定，可以得出褐煤在原煤中的比例越高，新型煤基还原剂的比电阻越大，机械强度越小。当褐煤所占比例达到25%时，新型煤基还原剂的比电阻14.80Ω・cm。
4结束语
本文经过对新型还原剂复合焦进行试验，重点分析了褐煤在复合焦生产中的规律，得出当褐煤所占比例达到25%时，新型煤基还原剂的比电阻14.80Ω・cm的结论。在铁合金的生产过程中，为了进一步提高其生产效率，需要对涉及的还原剂进行试验研究，充分掌握各种成分的作用规律，如此才能够提高铁合金的生产水平。
参考文献：
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