焦化厂焦炭生产质量指标与要求

焦化厂

焦炭生产质量指标与要求

目录

1、焦炭质量要求 (3)

1.1焦炭水分（Mt）： (3)

1.2焦炭灰分（Ad）： (3)

1.3焦炭挥发分（Vdaf）： (3)

1.4焦炭的固定碳（Fc）： (4)

1.5焦炭的粒度： (4)

1.6焦炭的机械强度： (4)

1.7焦炭的物理化学性质 (5)

2、高炉冶炼对焦炭质量的要求 (7)

表：冶金焦炭的质量标准： (8)

1、焦炭质量要求

1.1焦炭水分（Mt）：

作为冶金焦炭供给高炉炼铁生产，焦炭水分波动主要是给高炉入炉焦炭重量的称量造成误差，带来炉况波动，焦炭水分过大还会将焦粉带入高炉使高炉冶炼时透气性不好，所以保持焦炭水分稳定能为高炉炉温稳定创造条件，一般湿熄焦要求焦炭水分控制在4—6%。

1.2焦炭灰分（Ad）：

焦炭主要组成是碳和灰分，焦炭含碳愈高则含灰就愈少，在高炉冶炼中灰分是有害物质，吸收热量变成炉渣排出。也就是说焦炭中的灰分越高，炼铁的焦比就越高。

一般焦炭灰分波动1%，高炉的焦比要波动2.5—3.0%，焦炭灰分的高低，主要取决于原料煤的灰分，煤的灰分在炼焦过程中也是完全转入焦炭中，另外在炼焦生产过程中混入杂质和炼焦不良操作，也会增加焦炭中灰分，炼铁要求焦炭中灰分愈少愈好。

1.3焦炭挥发分（Vdaf）：

焦炭挥发分是焦炭被二次加热后，气态析出物的含量，这种含量取决于煤料的变质程度和焦饼最终温度，一般将焦炭挥发分视作焦炭成熟程度的标志。

但也不能完全作成熟标志，就是焦饼完全成熟时焦炭的挥发分也含有1.0%左右，这是因为成熟的焦炭它可以吸附CO和O2，

在试样干燥后，仍会吸收空气中水气，这些少量水气也是挥发分。

在炼焦过程中，未被挥发出来的C、H化合物是极少的，因为在一定温度下，C、H化合物各种形态必然以挥发分析出，冶金焦新国标规定：Vd≤1.8%。

1.4焦炭的固定碳（Fc）：

焦炭的固定碳是煤经过高温干馏后残留的固态可燃物质，它是焦炭中的主要可燃成分，含碳（C）愈高就表明焦炭热值愈高，使用价值就愈大，它的工业分析计算方法：

Fc=100-（Vd+Ad）%；

1.5焦炭的粒度：

焦炉生产出的焦炭，经过筛焦系统分级后，应达到

GB1996—2003标准，焦炭块度种类要求即：

>60mm 大块焦，

>40mm 大中块焦，

25—40mm中块焦。

各级产品具有不同粒度组成。高炉用主要是>25mm的冶金焦，所谓冶金焦率就是>25mm粒度焦炭占焦炭试样总重的百分数为冶金焦率，余下的为冶金的焦末含量指标。

1.6焦炭的机械强度：

焦炭的机械强度是冶金焦物理性能的最重要指标，评定焦炭

机械性能多种试验方法，目前大都选择转鼓试验。采用米库姆焦炭在转鼓内破坏的机理：

A.米库姆转鼓测定得到的两个指标：

M10、M40（或M25）确能很好地表示焦炭的耐磨强度和抗碎强度，也就是我们称之为焦炭机械强度。

M10、和M40两个指标既是两个互不相干的因素过程造成的，又是有相关联的，因为一方面是因存的裂纹而破碎成小块时可能产生小于10mm的，也就作为M10考核了。

另一方面，因转鼓试验结果得到各粒级的焦炭总和必须等于100%，则M10的波动大了，必然会影响M40指标。

B.影响米库姆转鼓测定的准确性的因素：

（1）焦炭水份过大能使焦粉粘在大块焦上，影响M10、和M40指数失真，所以要求试验应将焦样水份控制在5%以下。

（2）转鼓检验焦炭质量是一种经验性的方法，从试验取样、称量、入鼓、出鼓、筛分等操作方法都应在严格规定的条件下进行结果才真实可靠，所以存在着不同操作人员是有误差的。

（3）对块度相对较小，耐磨性又差的焦炭M10、和M40指标也会失真。

1.7焦炭的物理化学性质

焦炭的物理化学性质有两项指标表示，即：焦炭的反应性和焦炭的反应后强度，这两项指标都影响高炉生产，在冶金焦炭质量新标准中规定：

一级冶金焦CRI≤30%，CSR≥55%。

A.焦炭的反应性（CRI）：

焦炭在高温条件下与CO2和水蒸气相作用的能力称焦炭的反应性，用CRI表示。

C+CO2 = 2CO ；

C+H2O = CO+H2。

通常用焦炭和CO2反应一定时间后焦炭消耗量占焦炭试样的百分比表示。

目前高炉冶炼对焦炭的反应性十分关注，故在《冶金焦炭》新国标中列为其中，要求：

CRI%Ⅰ级焦为≤30%，Ⅱ≤35%。

B.焦炭在高炉冶炼过程中的几点：

（1）焦炭反应性愈低，在风口回旋区与鼓风反应愈慢，回旋区断面积就增大，炉料下降更均匀。

（2）焦炭反应性愈高，在较低温度下就与CO2反应，得不到有效利用。

（3）焦炭反应性高最主要的是在高炉中，下部焦炭要经受CO2以及铁氧化物等作用，即产生碳熔反应和焦炭龟裂，结果耐磨性大大降低，形成焦粉进入炉渣中，降低炉渣流动性，使炉内料柱的透气性降低，这就说明：

高炉容积愈大，对焦炭的反应性要求愈低，一般要求

CRI<30%。

C.焦炭的反应后强度（CSR）:

焦炭的反应后强度是高炉下部焦炭反应后性能的要求，通常将反应后强度指标称之为热强度。

从生产实践证明：焦炭的反应性与反应后强度有着较好的相关。

关系是：反应性高的焦炭孔孢壁碳熔损大，其反应后强度低；

通俗的说：就是焦炭的反应性愈高，则反应后强度就愈低。

焦炭反应后强度与高炉内处于软融带强度相一致，它在与高炉下部的透气性有着良好的相关性，一般来说反应性高的焦炭其冷态转鼓指数M10就差，反之，反应性低的焦炭M10就好。若反应性相近似值的焦炭，冷态转鼓强度高，反应后强度也高。

2、高炉冶炼对焦炭质量的要求

焦炭在高炉冶炼过程中，起着发热剂、还原剂和支撑炉料的三大作用，故此对焦炭的质量要求是：

(1)、固定碳（C）含量要高，即灰分和挥发份要低。

(2)、有害的杂质硫、磷含量要低。

(3)、耐磨和抗碎强度要好。

(4)、反应性要低，反应后强度要高。

(5)、水份要低而稳定。

(6)、焦炭块度要均匀，40～80mm级含量要高，<25mm级含量要低。

满足上述要求，可以保证高炉生产达到高产、优质、低耗，还可有效提高利用系数，冶炼强度高，焦比低，得到低硫、磷的优质的生铁。

表：冶金焦炭的质量标准：

该标准是冶金焦国家最新标准，其中增加了CRI和CRS两项指标；水份指标作参考指标，企业内部可制订内控指标。