浅析焦炭强度的影响因素
焦炭强度影响因素研究
图 1 CR I 与 CS R 的关系
在 18 %～ 30 %之 间 。图 2 显 示 了 V daf 与 相 应 的 CS R 、CR I 之间的关系 。
图 2 单种煤 V daf与其焦炭的 CR I 、CS R 的关系
大概范围 , 起到初步预测的作用 。如果要得到反应 性低和反应后强度高的焦炭 , 可以将配煤的黏结性 指标控制在 0123～0126 之间 。 21114 单种煤与配煤 CR I 、CS R 之间的关系 1～5 号配煤方案是由马兰 、孙庄 、东曲 、西 曲 、唐山矿 5 种可以单独炼焦的单种煤按一定比例 混合而成的 。考虑到配煤的一些指标 , 如挥发分 、 反射率 、灰分和灰成分等可以由单种煤的相应指标 加和而成 , 而单种煤焦炭的反应性是该种焦炭固有 的抵抗 CO2 侵蚀作用的一种能力 , 不易受到混配 等外部条件的影响 , 在炼焦条件一致的情况下 , 可 以推测 , 单种煤焦炭的反应性与配煤焦炭的反应性 有一定的加和性 。根据配煤配比 、各单种煤焦炭反 应性 、反应后强度和配煤焦炭的反应性 、反应后强 度的实测值及计算值作出图 4 。
配 10 号 813 1910 2915 0
116 2719 112 0 3310 113 0 3315 114 0 2619 016 116 6414 110 014 2917 012 014 3310 018 0 3618 016 019 3617 014 018 2514 014 112 3114 112 313 3317 110 210 2417 016 211 3515 019 410 3718 114
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焦炭热性能检测各因素影响及对策
焦炭热性能检测各因素影响及对策摘要：在当前高炉环境中，对焦炭的应用性能进行评价，主要是看焦炭反应性CRI及反应强度CSR，实际表现出的价值作用在逐步提高。
为了对焦炭热性能检测各因素等进行深入分析，本篇文章以国标GB/T4000-2008焦炭反应性及反应之后强度测定为指导，综合了试样最初制备、恒温区控制等不同方面，进而对可能影响检测结果的因素进行深入分析，并结合了我中心在用KF100-3B测定装置实际应用案例，对检测过程中相关影响因素如何有效控制等进行了介绍，对于检测结果再现性的提升具有重要影响。
关键词：焦炭热性能；检测；各影响因素；对策分析在当前社会发展推动下，我国高炉生产大型化成为了一个基本的前进趋势，焦炭是最为主要的料柱骨架，其实际性能表现至关重要，随着经验总结的深入，对于焦炭性能如何进行有效评价的相关指标也更加完善。
和冷态强度的耐磨指标（M10）等相比，焦炭热性能最符合焦炭在大型化高炉中的使用特性。
通过实践来看，由于焦炭热性能试样性状的复杂性、检测周期较长等，很难对再现性进行有效保障。
在查阅和研究相关平行试验基础上，对焦炭热性能检测过程中的各项影响参数进行了全面分析，进一步明确了各影响因素，对如何进行有效应对也起到了非常好的指导作用。
1基本内容概述1.1检测过程的介绍以国标GB/T4000-2008标准为参照，在对焦炭反应性以及反应后具体强度的测定上，需要选择直径大于或者等于25毫米且重量为20千克的焦炭，将泡焦等杂质内容清除，破碎等之后剩余10千克，在对薄片等进行清除后，缩分剩余2千克，分两次经I型焦炭机械强度测定转鼓50R，再次筛取+23毫米以上焦块200±0.5g装入到焦炉中[1]。
为了保障试验的质量，需要选择控温加热炉，这样可以提高试验精准度，确保反应时间不低于2小时，之后在氮气（2L/min）作用下将焦炉进行冷却直到与室温平衡，残余重量比就是焦炭反应性，在反应完成后将焦块放置到I型转鼓并以20R/min速度共转30min，旋转600R，在此基础上按照相关标准要求对反应后强度进行有效计算。
焦炭热态强度与影响因素分析
焦炭热态强度与影响因素分析随着我国整体经济的增长，钢铁工业也在逐步稳固发展，而焦炭作为钢铁工业中的重要组成部分，它起着骨架、还原剂和热源的作用，随着高炉的大型化，焦炭热态性能对高炉的运转，效率等方面的作用也越来越重要。
近年来，炼焦行业中对焦炭热态性能也是越来越重视，而焦炭的质量相对来说就尤为重要。
本文对焦炭热态强度与影响因素进行全面的分析，希望可以为整个行业乃至社会提供借鉴和帮助。
标签：焦炭；热态性能；影响因素；分析与探讨在整个炼焦行业当中，将焦炭的冷态强度作为衡量焦炭质量非常重要的标准这是长久以来的习惯。
但是，近年来随着高炉的大型化我们发现，焦炭热态强度性能对于高炉的高效率的运行和其他的一些方面更为重要，对于其影响也更为明显，由此本文通过对焦炭热态性能强度与影响的角度来分析问题并提出措施，为行业生产提供理论上的支撑和依据。
1 焦炭热态性能焦炭作为高炉炼铁工艺不可或缺的一个重要燃料，近年来随着高炉的喷吹燃料技术发展和进步，行业中焦炭的质量显的越来越重要，但是我们发现焦比却不断下降，我们会发现焦炭的质量对高炉冶炼的影响越来越明显，也可以这样说焦炭的质量在高炉炼铁工艺中起到的作用越来越重要，同时焦炭也成为限制阻碍高炉生产发展的重要影响因素之一。
用于高炉冶炼的焦炭通常都需要去满足成分、粒度和强度等三个方面的质量要求，比如固定C含量高、灰分低、有害元素的含量低，粒度为40～60mm并且需要均匀，冷强度高等一些质量上的要求。
为了可以保证焦炭在炉内的温度和气氛条件下的抗破碎和磨损的能力，还必须要求焦炭具有一定的热强度和较弱的反应性。
而焦炭的热强度是可以看出其焦炭热态性能的一个机械强度的指标。
它表现焦炭在使用环境的温度和气氛下，同时经受热应力和机械力时，抵抗破碎和磨损的能力。
2 焦炭热态强度与影响因素我们了解到影响焦炭热态强度的影响因素有很多，通过我们的一些试验，再经过分析焦炭反应性以及反应后强度之间的关系，在这个角度去研究焦炭热态强度的影响因素，我们发现焦炭反应性和反应后强度它们之间存在着负相关性，并且焦炭的气孔结构、显微组分和碱金属对焦炭热态强度均会有不同程度的影响。
浅析影响焦炭质量的几点因素
摘 要： 文通 过对 焦炭化 学 成分 、 本 焦炭 显微 结构 、 焦炭灰 分 等） Ａ ￣进行 分析 ， 而提 高 焦炭质 量 Ｌ－ 从
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｎ ｌｓｓｏ ｅ ｅａ ｓ ｅ ｔ ｆｃ ｋ ｈ ｍｉａ ｏ ｓｄ ｏ ｈｅａ ａｙ ｉ ｆｓ ｖ ｒｌａ ｐ ｃｓｏ ｏ ｅｃ ｅ ｃ ｌｃ ｍｐｏｉｉｎ， ｃｏ ｔｕ ｔ ｒ ｆｃ ｋ ｃ ｋ ｓ ｎ ｏ ｓ ｅ ｔ ｆａ ａｙ ｉ，ｔ ｓｔ ｏ ｍｉｒ ｓｒ ｅ ｕ ｅｏ ｏ ｅ， ｏ ｅａ ｈ ａ ｄ ｓ ｍｅａ ｐ ｃｓｏ ｎ ｌ ｓｓ ｈｅ
（ 林省通 化 钢铁 焦化 厂 ， 吉 通化 １ ４ ０ ３ ０ ０）
（ｉｎＴ ｎ ｈ ａＣ ｋ — ｋｎ ｌｎｓｏ ｒｎａ ｄＳｅｌＴ ｎ ｈ ａ １４ ０ ， ｉａ） Ｊｌ ｏｇ ｕ ｏ ｅ ｍａ ｉｇＰａ ｔ ｆ ｏ ｎ ｔｅ，ｏ ｇ ｕ ３ ０ ０ Ｃｈｎ ｉ Ｉ
Ｖａｕｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｌ ｇｎ ｅｉｇ
・４１ ・
浅 析 影 响焦 炭 质 量 的几 点 因素
Ａ ａｙ ｉ ｏ ｅ ｅ ａ Ｆ ｃｏ ｓｔａ ｆ ｃ ｋ ａｉ ｎ ｌｓ ｆＳ ｖ ｒ ｌ ａ ｔｒ ｔＡ ｅｔ ｓ ｈ Ｃｏ ｅＱｕ ｌｙ ｔ
赵 万 里 Ｚｈ ｏＷ ａｌ ａ Ｉｉ ｌ
中 图 分 类 号 ：Ｑ ２ Ｔ ５
文 献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： ０ ６ ４ １ （ ０ ０）６ ０ ４ — １在 高炉 内作 为燃料 ， 提供 铁矿 石还原 、 熔化所需热量。 对于 样 ， 实际上在有一定 量碱 存在下 ， 所有焦炭 显微结构的反应 性差别 般情况下 的高炉 ， 炼 １吨生铁 需焦炭 ５ ０ ｇ左右 ， 每 ０Ｋ 焦炭 几乎供 明 显 地缩 小 。 就 是 说 ， 各 向 同 性 为主 要 成 分 的、 这 以 由低 变 质 程 度 气 给 高 炉 所 需 的全 部 热 能。 当风 口喷 吹燃 料 并 鼓入 氧 气 的 情 况 下 ， 焦 煤 类煤 所 炼 制 的焦 炭 和 以各 向异 性 为 主 要 成 分 的 、 中 变 质 程 度 肥 由 炭 供 给 的 热 能 也 约 占 全 部 热 能 的 ７ ％一 ０ ０ ８ ％。 焦 炭 燃 烧 所 提 供 的 热 煤 、 煤 所 炼 制 焦炭 ， 国标 测得 的 Ｃ Ｉ Ｃ Ｒ 值 一 般 相 差 十 分 明 焦 用 Ｒ和 Ｓ 量 是 在 高 炉 风 口区 产 生 的 ， 炭 灰 分低 、 入 风 口 区仍 保 持 一 定 块 显 ， 在 有 碱 存 在 下 测 得 的 Ｃ Ｉ Ｃ Ｒ， 者 差 别 却 大 大缩 小 ， 于 焦 进 而 Ｒ和 Ｓ 两 鉴 度 是 保 证燃 烧情 况 良好 的 必需 条件 。 此 ， 内人 士 指 出 ， 低 变质 程 度 、 粘 结 性 的 气 煤 类 煤 炼 成 的 焦 炭 业 用 弱 １ 焦 炭 化 学 成 分 的 影 响 含 有 大量 的各 相 同性 结 构 ， 有着 良好 的抗 高 温碱 侵 蚀 性 能 。 但 光 学 焦 炭 的 化 学 成 分作 为 衡 量 焦 炭 质 量 指 标 有 硫 分 、 分 、 分 和 同性 组织 在 高 炉 焦 炭 中含 量 不 大 ， 由于 它是 碳 分子 的无 序 排 列 ， 水 灰 尽 挥 发 分 。 焦 炭灰 分对 高 炉 操 作 有 很 大 影 响 ， 分每 增 加 １ ， 灰 ％ 高炉 冶 管对 缓 和 热 冲 击 有 一 定 好 处 ， 各 向 同性 组 织 过 多 的 焦 炭 大 多 强 度 但 炼时 多耗 石灰 石 ２５ ．％，焦 比升 高 ２ ％。高炉 生产 能力 下降 ２ 低 ， 应 性 过 高 ， ． ０ ％一 发 因此 ， 能 靠增 加 各 向 同 性 组 分 未 改 善 热 性 质 。 而 不 ２５ ．％。因此 灰 分 是 高 炉 焦 炭 质 量 的 一 个 重 要参 数 。焦炭 水 分和 挥 发 是适 当增加各 向异性组分 ， 如增加 主焦煤 、 譬 肥煤的配入量 ， 通过优 分 都 是 受 炼 焦 生产 操 作 条 件 控 制 的 。 焦 炭 水 分 是 在 炼 焦过 程 中产 化配煤结构来 降低焦炭 的反应性 ， 提高焦炭 的热强度。 生， 受熄 焦 方 式 和 熄 焦 操作 等 因 素影 响 。通 常 湿 法 熄 焦 的焦 炭 水 分 ３ 焦 炭 灰 分 对 焦 炭 质 量 的 影 响 约 为 ４ ６ 干 法熄 焦 的 焦 炭 水 分 约 为 ０５ 。 炭 挥 发 分 是 焦炭 成 ％一 ％， ． 焦 ％ 根据 研究 ：焦炭灰分 的主要成 分是 ＳＯ 和 Ａ ， ｉ： １ 等酸性氧 化 Ｏ 熟 的标 志 ， 般成 熟 的 焦 炭 挥 发 分 为 １ ２ 焦 炭 挥 发 分主 要 受炼 物 ， 炭 在 高 炉 内被 加 热 到 高 于 炼 焦温 度 时 ， 于 焦 质 与 灰 分 的 热 一 ％一 ％， 焦 由 焦 最 终 温 度 控 制 ，其 稳 定 与 均 衡 则 主 要 取 决 于 焦 炉 加 热 调 节 的好 膨 胀 性 不 同 ， 炭 沿 灰 分 颗 粒 周 围 产 生 并 扩 大 裂 纹 ， 焦 炭 碎 裂 粉 焦 使 强 坏 。 焦炭 灰 分和 硫 分均 来 自于 炼 焦 煤 ， 们 的 高 低 及 其 成 分 取 决 于 化 ， 度 降 低 。 另 外 焦炭 灰 份 中 的碱 金 属 氧 化 物 对 焦炭 反 应 性 有 正 它 炼 焦煤 。 炼 焦生 产 过 程 中 ， 焦装 炉 煤 灰 分全 部 转入 焦炭 。 在 炼 焦炭 灰 催 化 作 用 ， 以 降 低 焦炭 灰 分 有利 于 提 高 焦 炭 的热 强度 。 所 分 是 装炉 煤 灰 分 的 １ － ． 。在 炼 焦过 程 中 ， ２３ 焦 装炉 煤 的 ． １ ３ ４倍 约 ／炼 ４ 影 响 焦 炭 机 械 强 度 的 因 素 焦 炭 的强 度 是 衡 量 焦 炭 能 否 起 到 支 撑 骨 架 的 作 用 、 保证 高炉 操 硫分生成硫化氢和有机硫化物进入荒煤气。 焦炭硫 的质量 分数每增 加 １ ， 炉 焦 比升 高 １ ％一 ． 一 般 焦 炭硫 分 是 炼 焦 装炉 煤 硫 分 作顺 行的最要 的指标 ， 富氧喷煤 的情 况下尤其如此 ， ％ 高 ． ２０ ２ ％。 在 因为 富氧 喷 的 ８ ％一１０ ０ ０ ％。 煤 使 得 高 炉 料 柱 中 ｌｇ焦炭 负荷 由 ｌｇ 大 到 ５ ｇ 焦炭 在 高炉 中 ｋ ｋ增 ｋ。 为使 焦炭 化 学 成 分合 格 配 煤 的 指 标 应 如 下 ． 除 了承 受机 械 作 用 力 外 ，还 要 承 受 热 破 坏 作 用 和 化 学 侵 蚀 作 用 ， 这 （ ）装 炉 煤 中 的水 分应 小 于 １％。 （ １ ０ ２）装 煤 中 的 灰 分 不 高 于 些作用会促使焦炭热应力集中处即细裂纹 向外扩展而断裂 ， 形成许 它们 进 入 风 口回旋 区 进 一 步 破 裂 粉 化 ， 焦炭 的 快 速 劣 化 １ ％。 ３） 炉 煤 中 的硫 分 不 大 于 １ ２ （ 装炉 煤 中 的挥 发 分应 多小 块 焦 ， ０ （ 装 ％一 ％。 ４） 保 持 在 ２ ％一 ０ ４ ３％。 （ 装 炉煤 的粉 碎 细 度 为 ８ ％一 ５ ５） ０ ８％左 右 。 导致 高 炉 冶 炼 不 能 顺 行 。 焦 炭 机械 强 度 按 测 量 方 法 分 为 转 鼓 强度 、 落 下 强 度 和 热 强度 ２ 焦 炭 显 微 结 构 对 焦炭 质 量 的 影 响 焦炭 是 以碳 为主 要 成 分 的 含 有 裂 纹 的不 规 则 多 孔体 ， 体 由 气 等 ， 通 常 是 将 焦 炭转 鼓 强度 作 为高 炉 焦炭 质 量 指 标 。 焦炭 转鼓 类 焦 但 孔和 气 孔 壁 构 成 ， 气孔 壁又 称 焦质 。 焦炭 的 显 微 结 构 是 指 焦 质 的 光 型 很 多 ， 国 现 在 以米 库 姆 转 鼓 为 国 家标 准 ， 库 姆 转 鼓 测 定 的 焦 我 米 抗 ４ ０ 学 显微 组 分和 孔 孢 结 构 。 纹 的 多 少 与粗 细 直 接 影 响 焦炭 的粒 度 和 炭 强 度 指 标 有 两 个 ： 碎 强度 Ｍ ０和 耐磨 强度 Ｍ１ 。 裂
焦炭反应后强度和热强度
焦炭反应后强度和热强度全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：焦炭是一种高度含碳的固体燃料，通常用于冶金和煤化工生产中。
在燃烧过程中，焦炭会发生一系列化学反应，这些反应不仅会影响焦炭的强度，还会影响其热强度。
本文将探讨焦炭反应后的强度和热强度，并分析其对焦炭质量和应用的影响。
焦炭在高温下燃烧时，会发生一系列氧化反应，主要包括碳氧化反应和硫氧化反应。
碳氧化反应是指焦炭中的碳与氧气反应生成二氧化碳或一氧化碳，这些气体会随着燃烧过程释放出来。
硫氧化反应则是指焦炭中的硫与氧气反应，生成二氧化硫或三氧化硫，这些气体也会排放到大气中。
这些氧化反应会导致焦炭的质量和强度下降，因为碳和硫的氧化产物会使焦炭失去一定的燃料价值。
除了氧化反应外，焦炭还可能发生其他化学反应，如焦炭的煤化学反应和水解反应。
焦炭的煤化学反应是指焦炭中的有机物质与热解副产物反应，可能生成一些气体和液体产物。
水解反应则是指焦炭中的水分与焦炭中的氢气或氧气反应，可能生成一些氢气和二氧化碳等产物。
这些化学反应会影响焦炭的热强度，因为产生的气体和液体会影响焦炭的热值和燃烧性能。
焦炭的强度主要受其化学成分和结构特征的影响。
一般来说，焦炭的密度越高、孔隙率越低、结晶度越高，其强度也会越高。
焦炭在高温下燃烧时，会发生一些热化学反应，如焦炭的炭化、气化和熔化等反应。
这些热化学反应会改变焦炭的结构和形貌，进而影响其强度。
焦炭的炭化反应是指焦炭中的有机物质被高温裂解生成炭质颗粒，这些颗粒会填充焦炭中的孔隙，增加焦炭的密度和强度。
焦炭的热强度主要由其热值和燃烧性能决定。
热值是指单位质量焦炭完全燃烧释放的热量，通常以焦炭的高位发热值或低位发热值表示。
高位发热值是指焦炭完全燃烧时释放的热量，不考虑燃烧产物中的水蒸气凝结热。
低位发热值则是指焦炭完全燃烧时释放的热量，考虑了水蒸气凝结热。
燃烧性能主要取决于焦炭的燃烧速度、燃烧温度和热值。
在焦炭生产和应用过程中，焦炭的强度和热强度至关重要。
焦炭热强度指标检验及影响因素分析
焦炭热强度指标检验及影响因素分析牛志斌（河钢集团邯钢公司技术中心，河北邯郸056000）【摘要】焦炭作为高炉炼铁反应中的热源和碳源，其各项性能指标都与高炉冶炼状态密切相关。
因此，钢铁冶金企业对于焦炭热强度等质量指标的检验与把关，也是实现高炉高效生产的前提。
本文对焦炭热强度指标检验及检验中影响其准确性的相关因素进行了分析。
关键词：焦炭；热强度；检验；影响因素中图分类号：TQ520文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671-3508.2023.09.088Inspection of Coke Thermal Strength Indicatorsand Analysis of Influencing FactorsNiu Zhibin（Technology Center of Handan Steel Company of Hegang Group,Handan,Hebei056000,CHN）【Abstract】As a heat source and carbon source in blast furnace iron-making reaction,coke's per⁃formance indexes are closely related to the smelting state of blast furnace.Therefore,the inspec⁃tion and control of coke thermal strength and other quality indexes in iron and steel metallurgy en⁃terprises is also the premise of realizing efficient production of blast furnaces.In this paper,the test of coke thermal strength index and the related factors affecting its accuracy are analyzed. Key words:coke；thermal strength；inspection；influence factor焦炭热强度是指焦炭在高温热态环境下，抵抗破碎和磨损的能力，是反映焦炭质量的重要指标之一。
焦炭反应性及反应后强度实验影响因素的探讨_史玉奎
燃料与化工Fuel &Chemical Processes2012年3月第43卷第2期随着高炉生产大型化和喷煤技术的应用，焦炭在高炉中的骨架作用更为重要，焦炭反应性（CRI ）及反应后强度（CSR ）已经成为评价焦炭质量优劣的重要指标[1-2]。
本文对影响CRI 及CSR 检测方法的各种因素进行分析，以找到测试结果重现性较差的原因，从而使焦炭热性能实验能够真实反应焦炭质量。
1实验部分1.1实验设备电子天平：MP2100型；干燥箱：101型；标准筛：23mm 、25mm 、10mm ；I 型转鼓机：转速20±1.5r/min ；反应器：高温合金钢制成；S 分度热电偶：规格700mm ；氮气：氮含量大于99.99％；CO 2气体：CO 2含量大于99.99％；焦炭反应性装置：KF —100型，鞍山热能研究院制造。
1.2实验方法按GB 1997取样，并按GB/T 4000—2008制取准23～25mm 的样品900g ，缩分出220g 左右，烘干后待用。
称取200g 样品置于反应器中，在1100℃通CO 2气体反应2h ，以焦炭质量损失的百分数表示CRI 。
反应后的焦炭再以20r/min 的转速在I 型转鼓机转30min 后，用大于10mm 粒级的焦炭占反应后焦炭的质量百分数表示CSR 。
2影响因素与结果讨论2.1试样的影响样品的均匀性影响实验结果的重复性。
样品的粒度变化造成焦粒表面积的差异，使实验过程中反应界面不同，从而造成实验结果的差异。
GB/T4000—2008中已经将样品的粒度范围由准21～25mm 修订为准23～25mm ，实验过程中样品的粒度和粒数趋于一致。
取制样的人为因素也影响实验结果的重复性。
保留泡焦和焦头的热性能实验结果表明，CRI 极差为6.1%，CSR 极差为9.0%，大大超出实验重复性要求[3]。
虽然GB/T 4000—2008中明确要求弃去泡焦，但泡焦的区分和判断上的人为差异仍会造成样品的差异。
浅析焦炭强度的影响因素
浅析焦炭强度的影响因素杜为民汝州天瑞煤焦化有限公司2014年10月20日浅析焦炭强度的影响因素杜为民(汝州天瑞煤焦化有限公司467535)摘要：焦炭质量受配合煤原料性质和炼焦工艺的影响。
在制定配煤方案时,可以V-G作为主要参数,综合平衡V、G、Y、X等参数的影响，同时应严格控制入炉煤粒度、水分、堆比重、干馏温度等工艺指标,以改善焦炭物理性能。
关键词：焦炭配煤参数汝州天瑞煤焦化有限公司年产焦炭100万吨，中冶焦耐设计大型捣固式焦炉，2011年12月开工，2013年8月投产。
炼焦用煤由于受多种因素影响，煤种不固定，储煤量不稳定。
煤种有平顶山张村主焦煤、瘦焦煤、瘦煤等；三门峡中硫主焦；山西高硫气肥煤、瘦焦煤等；陕西黄陵1/2中粘煤、1/3焦煤等。
根据公司实际情况基本以张村主焦煤为主再辅以其它煤种进行配煤。
通过一年来的生产实践，就配合煤V、G、Y、X等参数对焦炭质量的影响做一分析供大家赏析。
一、生产状况1、煤质特点2、几组生产数据2.1配合煤煤岩分析：2.2配合煤煤岩分析：2.3配合煤煤岩分析：二、分析要达到提高焦炭质量,可以从结焦机理等方面寻找途径。
从结焦机理看,在干馏过程中煤质软化→熔融→膨胀→固化→收缩→成焦这一过程是必经的。
在这一过程中,只要配合煤具有良好的熔融性、黏结性,使固体物质空隙填满,固、液体物质充分附着,是可以提高焦炭强度的。
因此从生产试验结果可以看出,配合煤性质是影响焦炭质量的主要因素,是基础。
只有合理调节配合煤质量才可得到需要的焦炭质量。
1、影响焦炭质量的煤质因素1.1 配合煤煤化程度参数代表煤化程度的指标有挥发分Vdaf和镜煤平均最大反射率Rmax。
二者之间存在明显线性相关关系,其关系式为:Rmax= 2.35 - 0.041Vdaf挥发分容易测定,且可按加成性计算，因此只需对挥发分重点分析。
在成焦过程中,挥发分Vdaf与收缩度α呈正相关系数,如图1所示。
图1 挥发分与收缩系数关系挥发分对焦炭质量的主要影响是:(1)挥发分过高,收缩度大,易造成焦炭平均粒度呈条状减小;抗碎强度降低;焦炭气孔壁薄,气孔率增大。
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浅析焦炭强度的影响因素
杜为民
汝州天瑞煤焦化有限公司
2014年10月20日
浅析焦炭强度的影响因素
杜为民 (汝州天瑞煤焦化有限公司 467535)
摘要：焦炭质量受配合煤原料性质和炼焦工艺的影响。
在制定配煤方案时,可以V-G作为主要参数,综合平衡V、G、Y、X等参数的影响，同时应严格控制入炉煤粒度、水分、堆比重、干馏温度等工艺指标,以改善焦炭物理性能。
关键词：焦炭配煤参数
汝州天瑞煤焦化有限公司年产焦炭100万吨，中冶焦耐设计大型捣固式焦炉，2011年12月开工，2013年8月投产。
炼焦用煤由于受多种因素影响，煤种不固定，储煤量不稳定。
煤种有平顶山张村主焦煤、瘦焦煤、瘦煤等；三门峡中硫主焦；山西高硫气肥煤、瘦焦煤等；陕西黄陵1/2中粘煤、1/3焦煤等。
根据公司实际情况基本以张村主焦煤为主再辅以其它煤种进行配煤。
通过一年来的生产实践，就配合煤V、G、Y、X等参数对焦炭质量的影响做一分析供大家赏析。
一、生产状况
2、几组生产数据
2.1配合煤煤岩分析：
1/2中粘+气煤
29.7% 1/3焦+肥煤
20.0% 焦煤 50.3%
1/2中粘+气煤
18.0% 1/3焦+肥煤
29.2% 焦煤
52.8%
配合煤指标
焦炭指标
Vdaf %
G
Xmm
Ymm
＜3mm % ＜1mm % Vdaf %
M40% M10
%
CRI%
CSR % 28.71 80 89.2 74.7 1.20 85.0 5.3 28.41 83 30.8 17.5 87.6 71.4 1.16 85.2 5.3 31.9 60.2 27.98 83 88.6 71.6 1.23 82.9 5.9 29.9 63.4 27.38 84 87.7 72.5 1.15 85.6 4.8 27.46 82 88.3 71 1.23
84.8 4.6
二、分析
要达到提高焦炭质量,可以从结焦机理等方面寻找途径。
从结焦机理看,在干馏过程中煤质软化→熔融→膨胀→固化→收缩→成焦这一过程是必经的。
在这一过程中,只要配合煤具有良好的熔融性、黏结性,使固体物质空隙填满,固、液体物质充分附着,是可以提高焦炭强度的。
因此从生产试验结果可以看出,配合煤性质是影响焦炭质量的主要因素,是基础。
只有合理调节配合煤质量才可得到需要的焦炭质量。
1、影响焦炭质量的煤质因素 1.1 配合煤煤化程度参数
代表煤化程度的指标有挥发分Vdaf 和镜煤平均最大反射率Rmax 。
二者之间存在明显线性相关关系,其关系式为: Rmax= 2.35 - 0.041Vdaf
挥发分容易测定,且可按加成性计算，因此只需对挥发分重点分析。
在成焦过程中,挥发分Vdaf 与收缩度α呈正相关系数,如图1所示。
配合煤指标
焦炭指标
Vdaf
%
G Xmm Ymm ＜3mm % ＜1mm % Vdaf %
M40% M10% CRI%
CSR
% 27.72 81
33.8 16.5 89.2 72.4 1.32 85.2 4.6 32.3 58.2
27.78 76 89 73.3 1.21 85 6.4
27.48 82
88.7 71.2 1.24 85.9 5.7 32.1 57.6 27.66 80 89.9 73.3 1.2 85.3 5.9 27.42 79
88.3
71.7
1.22
84.9
6.8
图1 挥发分与收缩系数关系
挥发分对焦炭质量的主要影响是:
(1)挥发分过高,收缩度大,易造成焦炭平均粒度呈条状减小;抗碎强度降低;焦炭气孔壁薄,气孔率增大。
(2)挥发分偏低,收缩度小,易造成炉墙压力增大,还可能造成难推焦,损坏焦炉设备。
因此,在配煤中挥发分应作为重要参数调控。
配合煤挥发分Vdaf一般控制25%～28.5%较为适宜。
见表1
Vdaf % M40
%
M10
%
CRI
%
CSR
%
Vdaf%
M40
%
M25
%
M10
%
CRI
%
CSR
%
25.10 83.1 6.627.15 84.3 4.433.258.3 25.06 85.7 5.732.557.927.18 94.0 3.6
25.22 84.7 5.928.14 93.7 3.8
26.52 82.4 4.933.956.628.44 94.0 4.1 32.957.8
27.07 83.9 5.132.358.327.66 83.9 6.432.656.6 26.84 85.1 5.0 26.53 84.0 5.1
26.50 85.7 5.427.26 84.4 6.332.658.2 26.18 86.7 6.0 26.62 83.3 4.9
25.28 85.2 5.632.859.626.36 84.3 5.331.159.8
25.86 83.8 5.3 30.2 61.3 26.78 86.7 4.4
26.46 84.3 5.4 32.2 30.1 27.56 85.0 5.3
26.36 84.3 5.3 28.54 85.2 5.331.960.2 26.26 83.1 5.7 28.71 82.9 5.929.963.4
1.2 配合煤黏结性参数
黏结性是煤在隔绝空气条件下加热时,形成具有可塑性的胶质体,黏结本身或外加惰性物质的能力。
它是炼焦用煤的重要工艺性质。
煤料的黏结性指标是影响焦炭强度的重要因素。
黏结性的好坏取决于煤热分解过程中形成的胶质体的数量和质量。
生产上,我们可以根据胶质体的数量和性质、煤黏结惰性物料能力的强弱及焦块的外形测量煤的黏结性。
表征配合煤黏结性的指标主要有奥亚膨胀度bt、流动度MF和胶质层厚度Y 等。
在配合煤中由于各单种煤煤化程度区间不同,其塑性温度区间也不同,这就
使不同配合煤具有不同膨胀度和流动度,且配合煤的膨胀度、流动度不具有可加成性,配煤时需要实际测定。
膨胀度、流动度表征了煤质中活性物的含量和性质,其量值大小对焦炭强度存在影响。
因其测定较复杂,不将其作为主要参数控制。
但一般配合煤应控制奥亚膨胀度指标bt≥50%。
膨胀度b不小于50%。
胶质层厚度Y较直观地表征了配合煤中胶质体的含量。
要炼制好的焦炭首先需要有足够量的胶质体来充分浸润、粘结煤中固化物质。
但胶质体过量,会影响结焦过程中挥发物的溢出,而影响焦炭质量。
因此在配煤时应合理控制Y值。
但因Y值只反映胶质体的含量而不反映其性质,相同Y值的不同配煤会形成不同强度的焦炭,因此应将Y值作为配煤中的重要参数而不作为预测强度的主要参数。
生产实验证明Y值对于配合煤具有可加成性。
根据我公司生产情况当Y值控制在15～18mm的范围内合理调整配煤方案则可有效控制焦炭强度。
见表2
1.3 配合煤结焦性参数
粘结指数G表征了煤的粘结能力,同时又反映了煤的结焦性能,要炼制高强度的焦炭必须有足够的G值,而过高的G值又会造成焦炭变脆,强度降低。
因此,在配煤中应将G值作为重要参数加以控制。
根据我公司生产情况一般控制G在75～85。
2、影响焦炭质量的工艺因素
2.1 装炉煤堆比重
入炉煤堆比重是影响焦炭气孔率的显见因素。
根据我公司生产情况一般控制
在湿基1.05～1.10t/m3。
2.2 入炉煤水份
入炉煤水份对焦炭强度、气孔率都有影响,一是影响入炉煤堆比重。
水份增大,堆比重减小;二是影响焦炉温度。
水份高不仅影响炭化室焦炭成熟时间,更重要的是由于其蒸发大量吸热的过程造成相邻炭化室炉温波动,影响其焦炭的收缩和成焦。
造成视密度降低和气孔率增大。
同时水分过高或过低对捣固煤饼成型也有较大影响。
通过一年多的生产我公司入炉煤水份较为合适的控制范围一般在13.0～14.5%。
2.3 装炉煤的粒度
要炼制合格焦炭,应考虑配合煤原料的不同性质,对其粒度区别控制。
以利于其被活性物浸润、吸附和粘结。
我公司采用选择性破碎技术预粉碎及混粉碎。
对于难粉碎的煤如瘦煤、气煤、1/2中粘煤等进行预粉碎,细度控制在<3mm：88±2%，<1mm ：68±2%。
而对于粘结性、流动性好的原料如肥煤、主焦等细度控制可相对宽松,以利于其流动性、粘结性的发挥。
我公司配合煤粉碎细度控制<3mm：88±2%，<1mm： 70±2%。
见前生产数据表。
三、结论
捣固焦炉炼制焦炭的质量,一方面取决于配合煤原料的性质,另一方面取决于炼焦工艺管理。
配合煤方面,在多重煤质参数中,V、G、Y等项参数是重要影响因素。
几项参数均对焦炭强度产生影响,且因素间存在相互影响和制约关系。
配煤时可以V-G作为主要参数,同时兼顾其它重要参数,使之达到综合平衡,则可制定出适宜的配煤方案;炼焦工艺管理方面,入炉煤粒度、水份、堆比重等工艺指标对焦炭块度和强度等都有重要影响,必须严格控制。
实践证明,只要合理调节配合煤参数,严格控制炼焦过程的工艺指标,可以有效改善焦炭物理性能,生产出优质焦炭。