钢铁工业是中国的支柱工业,炼铁是钢铁工业中的耗能大户.关于炼铁过程的节能所涉及的内容是多方面的,而降低焦比始终是节能措施中最主要方面,国内外学者和生产厂为降低焦比做了多种尝试,也取得了很好的效果,但其注意力均集中在高炉内部,却没有把高炉之外的焦炭消耗计入成本,因此,所指的焦比是纯理论上的,在焦炭的破碎过程中也有能量消耗和焦炭损失.该文通过对炼焦工艺、炼铁工艺的研究,弄清了焦炭的性质,弄清了焦炭在炼铁生产中的作用及炼铁对焦炭的要求;通过对破碎理论、破碎方法的研究及对破碎工艺的分析,找到了炼铁焦炭破碎的最佳方法,提出了改进破碎工艺的设想.基于以上的研究,该文研制出了一种新型的焦炭破碎机,它是双辊破碎机、锤式破碎机、冲击式破碎机的特点的有机组合.通过对辊径、齿型、中心距、齿数、转速、保险机构、联动机构等的合理设计,使焦炭在破碎过程中只受到劈裂和折断作用,使焦炭不过碎并保持了一定的块度,而且破碎后的焦炭块的强度没有遭到破坏.有了这种焦炭破碎机,破碎机后的筛分工序及碎焦处理工序都可省略,焦炭破碎工艺就得到了很大改进.该文通过对大量现场资料的收集与归纳,通过进行多种实验:焦炭在各种状态下的强度实验与分析、新旧机械破碎后的焦炭块度的测量与分析等,证实了焦炭在新方法、新机械、新工艺下的破碎效果是满足炼铁要求的.该文还对新的破碎工艺所带来的经济效益进行了分析,分析表明:新的破碎工艺每年可为张店钢铁厂带来约1500万元的收益.