焦炭的机械强度
焦炭机械强度的测定方法
焦炭机械强度的测定方法嘿，你知道焦炭机械强度咋测不？那可老重要啦！咱先说说步骤哈。
首先呢，得准备好焦炭试样，就像厨师准备食材一样认真。
把焦炭破碎成合适的大小，可不能马虎，这就好比盖房子得选好砖头。
然后把试样放进特定的设备里，进行落下试验。
想象一下，这就像让小石子从高处落下，看看它会不会摔坏。
接着呢，用筛分的方法，把不同大小的焦炭颗粒分开，就像筛沙子似的。
通过测量不同粒度的焦炭比例，就能知道焦炭的机械强度啦。
在这个过程中，那可得注意好多事儿呢！比如说，试样的准备一定要规范，要是马马虎虎准备，那结果能准吗？肯定不行呀！还有设备的操作，得严格按照说明书来，不然出了问题可咋整？这就跟开车得遵守交通规则一样，不能乱来。
安全性和稳定性在这个过程中那也是至关重要的。
你想想，要是操作不安全，万一出点啥意外，那可不得了。
所以在进行测定的时候，一定要做好防护措施，戴上手套、护目镜啥的。
设备也得稳定运行，不能一会儿好一会儿坏的，就像人的心情一样起伏不定可不行。
要是设备不稳定，那得出的结果能靠谱吗？这焦炭机械强度的测定方法在好多地方都能派上大用场呢！比如在钢铁厂，他们得知道焦炭的强度够不够，不然咋能炼出好钢呢？这就像战士上战场得有好武器一样。
在焦化厂也很重要呀，他们得保证生产出来的焦炭质量过关。
还有那些做研究的地方，也得靠这个方法来了解焦炭的性能呢。
它的优势可不少呢！首先，这个方法比较简单易懂，不像有些高科技的玩意儿让人摸不着头脑。
其次，测定结果比较准确，可以给大家提供可靠的参考。
这就好比有个靠谱的朋友，你有啥问题都能找他帮忙。
再者，这个方法适用范围广，不管是大企业还是小实验室，都能用上。
咱来看看实际案例哈。
有个钢铁厂，以前不知道焦炭的机械强度到底咋样，生产的时候老是出问题。
后来用了这个测定方法，找到了问题所在，调整了生产工艺，那效果，简直杠杠的！焦炭的强度提高了，炼钢的质量也上去了。
这就像病人找到了病根，对症下药，一下子就好起来了。
焦炭指标
灰分硫分机械强度% 机械强度% 挥发分（抗碎强度M40）（耐磨强度M10）一级不大于12.0 不大于0.6 不小于80 不大于8.0不大于1.9二级12.01-13.50 0.61-0.80 不小于76 不大于9.0不大于1.9三级13.51-15.00 0.81-1.00 不小于72 不大于10.0不大于1.9焦炭的质量指标焦炭是高温干馏的固体产物，主要成分是碳，是具有裂纹和不规则的孔孢结构体（或孔孢多孔体）。
裂纹的多少直接影响到焦炭的力度和抗碎强度，其指标一般以裂纹度（指单位体积焦炭内的裂纹长度的多少）来衡量。
衡量孔孢结构的指标主要用气孔率（只焦炭气孔体积占总体积的百分数）来表示，它影响到焦炭的反应性和强度。
不同用途的焦炭，对气孔率指标要求不同，一般冶金焦气孔率要求在40 ～45% ，铸造焦要求在35 ～40% ，出口焦要求在30% 左右。
焦炭裂纹度与气孔率的高低，与炼焦所用煤种有直接关系，如以气煤为主炼得的焦炭，裂纹多，气孔率高，强度低；而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。
焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。
焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力，用M40 值表示；焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10 值表示。
焦炭的裂纹度影响其抗碎强度M40 值，焦炭的孔孢结构影响耐磨强度M10 值。
M40 和M10 值的测定方法很多，我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。
焦炭质量的评价1 、焦炭中的硫分：硫是生铁冶炼的有害杂质之一，它使生铁质量降低。
在炼钢生铁中硫含量大于0.07% 即为废品。
由高炉炉料带入炉内的硫有11% 来自矿石；3.5% 来自石灰石；82.5% 来自焦炭，所以焦炭是炉料中硫的主要来源。
焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。
当焦炭硫分大于 1.6% ，硫份每增加0.1% ，焦炭使用量增加 1.8% ，石灰石加入量增加 3.7%, 矿石加入量增加0.3% 高炉产量降低 1.5 — 2.0%. 冶金焦的含硫量规定不大于1% ，大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于0.4 — 0.7% 。
焦炭的强度
焦炭的热强度（CRI和CSR）
反焦 应炭 后反 强应 度 性 及
﹛
焦炭的反应性CRI： 称取一定质量的焦炭式样，置于反应器中没在 1100 ℃ +-5 ℃时与 CO2 反应 2H 后，以焦炭损失 的百分数表示焦炭反应性CRI， CRI越小越好
反应后强度CSR： 反应后的焦炭经 I 型转鼓试验后，以大于 10mm 粒级的焦炭占反应后焦炭的质量分数表示 焦炭反应后强度CSR， CSR越大越好
江仓能源发展有限责任公司质检中心
焦炭强度的测定
讲课人：马占善 2018年4月6日
焦炭强度的测定
01
测定焦炭强度的意义
目
Contents
录
02
焦炭的冷强度（机械强度）
03
焦炭的热强度（CRI和CSR）
Chapter 1
焦炭强度的测定意义
Chapter
1
焦炭强度的测定意义
1、焦炭在高炉中的作用：主要是起骨架作用、还原剂、和供热源。 2、M40，主要模拟焦炭在高炉中的骨架硬度和运输过程中的抗碎强度，指标服务于焦炭在 高炉中的应用，主要是焦块从高炉料钟落下到料柱上面和落下后再承受下批原料落下时的 冲击，以及焦块在块状带阶段承受的压力具有一定的模拟性。 3、M10，耐磨强度，它主要与焦炭的气孔壁厚度和焦炭的强度有关，测试中磨损源于焦块 之间、焦块与鼓壁之间的磨损。它对于焦块处于高炉块状带阶段，焦块与焦块、焦块与矿 石、焦块与炉壁之间，在自上而下的移动过程具有良好的模拟性。 4、CRI,在块状带下部，铁矿石中的铁氧化合物与上升炉气中的 CO发生间接反应生成CO2, 温度高于800℃时，焦炭产生明显的气化反应生成CO，这种消耗称为碳溶损失。软溶带和
焦炭的热强度（CRI和CSR）
焦炭机械强度的测定方法
焦炭机械强度的测定方法1、方法提要焦炭在转动的鼓中，不断地被提料板提起，跌落在钢板上。
在此过程中，焦炭由于受机械力的作用，产生撞击、磨擦，使焦炭沿裂纹破裂开来以及表面被磨损，用以测定焦炭的抗碎强度和耐磨强度。
2、设备2.1 转鼓鼓体是钢板制成的密闭圆筒，无穿心轴。
鼓内直径1000±5mm，鼓内长1000±5mm，鼓壁厚度不小于5mm （制作时为8mm），在转鼓内壁沿鼓轴方向焊接四根100mm×50mm ×10mm（高×宽×厚）的角钢作为提料板，把鼓壁分成四个相等面积，角钢的长度等于转鼓的内壁长度，角钢100mm的一边对着转鼓的轴线，50mm的一边和转鼓曲面接触，并朝着转鼓旋转的反方向。
转鼓圆柱面上有一个开口，开口的长度为600mm，宽为500mm，由此将焦炭装入、缷出和清扫。
开口应安装一个盖，盖内壁的大小与鼓体上的开口相同，且曲率及材质与转鼓鼓壁一致，这样，当盖关紧时，其内表面与转鼓内表面应在同一曲面上，为了减少试样的损失，在盖的四周应镶嵌橡胶垫或羊毛毡。
转鼓由（1.5～2.2KW）的电机带动，经减速机以每秒25转的恒定转速运转100转。
并采用计数器控制规定转数。
转鼓应安装手动装臵可以向正反两个方向旋转，便于缷空。
2.2圆孔手筛技术要求a.筛片有效尺寸1000mm×700mm，孔径分别为60mm、40mm、10mm，尺寸见表1：毛刺打平。
c.筛框一律用木板制做。
2.3磅秤刻度为0.1kg，每次试验前都要校正零点。
2.4其它容器、铁锨、扫帚和小铲等。
3、试样的采取和制备3.1按焦炭试样的采取方法进行不够两个转鼓试样时，须相应增加总采样量，以保证备用转鼓试样总量。
3.3用直径60mm的圆孔筛进行人工筛分，并进行手工穿孔。
筛分时每次筛量不超过15kg，既要求筛净，又要防止因用力过猛使焦炭受撞而破碎。
3.4将筛上物(大于60mm的焦炭)称取50kg (称准至0.1kg)，臵于待入鼓的容器内，余下部分为备用样，待做完转鼓后不超差时，再行处理。
冶金焦炭机械强度的测定
m
（2 ）
机械强度（ 2. 机械强度（M40、M10）： 将出鼓的焦炭依次用直径40 的圆孔筛进行筛分（ 将出鼓的焦炭依次用直径40mm和10 40 和10mm的圆孔筛进行筛分（40 的圆孔筛进行筛分 40mm 部分进行手穿孔）。筛分时每次入筛量不超过15 ）。筛分时每次入筛量不超过15kg，既要力求干净， 部分进行手穿孔）。筛分时每次入筛量不超过15 ，既要力求干净，又 要防止用力过猛使焦炭受撞击而破碎。也可采用机械筛， 要防止用力过猛使焦炭受撞击而破碎。也可采用机械筛，当有争议以手 筛为准。 筛为准。 分别称量大于40 40mm，40-10 及小于10 各粒级焦炭的质量（ 分别称量大于40 ，40-10mm及小于10 及小于10mm各粒级焦炭的质量（称 各粒级焦炭的质量 准至0.1 ），其总和与入鼓焦炭质量之差为损失量 当损失量≥0.3 0.1kg），其总和与入鼓焦炭质量之差为损失量， ≥0.3kg 准至0.1 ），其总和与入鼓焦炭质量之差为损失量，当损失量≥0.3 该试验无效；损失量：＜0.3kg时 则计入小于10 ：＜0.3 10mm一级中。 一级中。 时，该试验无效；损失量：＜0.3 时，则计入小于10 一级中 试验结果计算： 试验结果计算： m1 抗碎强度M 计算： 抗碎强度 40（%）按式（3）计算：M40= ）按式（ ×100 （3） 耐磨强度M 计算： 耐磨强度 10（%）按式（4）计算：M10= ）按式（ 式中： ──入鼓焦炭的质量 入鼓焦炭的质量， ； 式中：m ──入鼓焦炭的质量，kg； m1──出鼓后大于40 ──出鼓后大于40mm焦炭的质量，kg； 出鼓后大于40 焦炭的质量， ； 焦炭的质量 m2──出鼓后小于10 ──出鼓后小于10mm焦炭的质量，kg。 出鼓后小于10 焦炭的质量， 。 焦炭的质量
关于焦炭质量对高炉炼铁的影响及探讨
关于焦炭质量对高炉炼铁的影响及探讨摘要：炼铁技术作为一项重要的工业技术，在我国的发展历史悠久，现如今已经较为成熟，其中高炉炼铁是主要的炼铁技术之一，在全国范围炼铁技术工业厂都有着广泛的应用。
而作为高炉炼铁的直接原材料，焦炭的质量是影响炼铁质量好坏的关键所在，特别是随着近几年高炉炼铁技术的不断进步，对于焦炭的质量有了更高的要求，焦炭在这项技术中的作用也有了不断的变化。
因此，要根据炼铁大环境的趋势和现状，切实分析到位焦炭质量对高炉炼铁的影响，探究适合高炉炼铁的质量上乘焦炭，这样才能推动整个炼铁工业的进步。
关键词：焦炭质量；高炉炼铁；影响；建议1焦炭质量对高炉炼铁造成影响的因素1.1 焦炭粒度颗粒的大小就是粒度，在高炉炼铁过程中需要根据高炉的实际尺寸来确定焦炭的粒度，若在高炉炼铁的过程中不对焦炭的粒度进行相关要求，就会出现：焦炭粒度较大（>75mm）与高炉尺寸并不合适，在进行焦炭填充时会造成焦炭断裂破碎的情况，在进行燃烧的前期就会造成较多的粉尘，而且使用粒度较大的焦炭很多情况下并不能进行充分的燃烧，导致焦炭资源的浪费增加成本的投入，在进行高炉炼铁的过程中需要对焦炭的粒度进行严格的要求：焦炭粒度最好保持在40~50mm，这样不仅可以使在进行焦炭填充的过程中减少焦炭在炉内破碎的情况发生，而且还能在一定程度上保证焦炭能够进行充分的燃烧。
1.2 化学成分焦炭中固定碳的含量比例影响焦炭燃烧可产生热量的多少，而与固定碳相对的化学成分就是灰分，若焦炭的化学成分中灰分含量过高，就会导致焦炭在燃烧的过程中表面形成一层灰壳，灰壳的出现会严重影响高炉炼铁的质量和效率[1]，在当前的高炉炼铁过程中为了使炼铁效率达到一个较高的标准，在对焦炭的选用中首先需要确定的就是焦炭中固定碳的含量，固定碳比例越高的焦炭其他杂质的含量就会更少，在后续的燃烧过程中不仅仅可以为氧化还原反应提供更多的热量和一氧化碳，而且燃烧所释放的有害物质也会减少很多，在当前国家提供绿色可持续发展的大环境形势下可以保证高炉炼铁在未来走得更加长远。
焦炭指标的测定方法
焦炭指标的测定方法
焦炭指标的测定方法包括有以下5种：
1、落下强度测定：这是一种评估焦炭在常温下抗碎裂能力的机械强度指标。
通过将块焦试样按规定高度重复落下四次后，计算块度大于50mm(或25mm)的焦炭炭量占试样总量的百分率来实现。
2、全水分测定：通过将焦炭从装煤箱中倒出冷却至室温，并用电子秤称量焦炭的质量，同时按GB/T2001标准测定焦炭的全水分M。
熄焦后焦炭的全水分应小于10%。
3、挥发分测定：称取一定质量的焦炭试样，置于带盖的增祸中，在600℃下隔空气加热7分钟，以减少的质量占试样质量的百分数，减去该试样的水分含量，从而得到挥发分的测定结果。
4、粒度测定：对于粒度大于60mm、25mm的焦炭，有专门的机械强度测定方法，包括原理、仪器和设备、试样的采取和制备、实验步骤、结果的计算及精密度等方面的规定。
5、反应性测定：国内外有多种测定焦炭反应性的方法，这些方法能够表征焦炭的性质与块焦反应性的关系。
焦炭机械强度测定转鼓安全操作规程范文（二篇）
焦炭机械强度测定转鼓安全操作规程范文一、目的与适用范围本规程旨在规范焦炭机械强度测定转鼓的安全操作，有效预防事故发生，保障人员安全。
适用范围为焦炭机械强度测定转鼓的操作人员。
二、安全准备1. 对设备进行日常检查，确保设备状态良好，无任何异常。
2. 确保所需安全标志齐全、清晰，易于识别，保证工作区域的安全环境。
3. 检查测定转鼓附件的齐全，如锁紧螺栓、夹具等，确认完好并妥善放置。
三、操作流程1. 确认测定转鼓的状况，是否有损坏、磨损等情况，如果有，应立即上报维修人员修复或更换。
2. 工作人员穿戴必要的个人防护装备，包括安全帽、安全鞋、防护眼镜等。
3. 将焦炭逐一放入测定转鼓中，应控制投放量，以免超出转鼓承受范围。
4. 关闭测定转鼓的进料阀门，确保焦炭充分分散在转鼓内，并保持旋转均匀。
5. 打开测定转鼓的出料阀门，焦炭开始被排出，操作人员应注意观察排出过程，防止异物堵塞出料口。
6. 操作人员应始终保持警惕，注意观察设备运行状态，发现问题应立即上报维修人员处理。
7. 完成工作后，关闭测定转鼓出料阀门，并清理周围焦炭残渣，确保工作环境整洁。
四、安全预防措施1. 操作人员应严格按照操作规程操作，不得擅自修改或改动操作步骤。
2. 操作人员必须经过正规培训，持证上岗，并随时更新相关知识，提高安全意识。
3. 不得疲劳作业，操作人员在工作前应保证充分休息，避免操作过程中的意外。
4. 禁止使用损坏的测定转鼓进行工作，如发现设备有损坏或异常情况，应立即停止使用并上报维修人员。
5. 操作人员应随时保持关注，确保操作区域清晰可见，并远离转鼓运转范围。
6. 在操作过程中，严禁将手或其他物品伸入转鼓内部，以免发生夹伤事故。
7. 严禁携带易燃、易爆物品进入工作区域，保持操作环境干燥、清洁。
8. 如遇突发情况，操作人员应立即采取应急措施，如切断电源、停止设备运转，并及时报告相关人员。
五、应急预案1. 在突发状况下，操作人员应立即切断电源，并及时报告相关人员。
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1000
4 米库姆转鼓
>60
1000
5 法国钢铁研究院的 >20 IRSID 转鼓
1000
6 ISO 转鼓的 IRSID 转 >20 鼓
1000
7 GB/T2006－94
>25
1000
(圆孔)
8 GB2006－80
>60
1000
(圆孔）
转鼓宽旋 转 度 次数 mm 457 1400
1500 1000 1000 1000
焦炭的机械强度
焦
炭 耐磨强度
的 机 械
强 抗碎强度
度
焦炭机械强度的测定方法
1 转鼓测定法
中国采用米贡转鼓实验方法测定焦炭机械强度，转鼓直径 1000mm，长度1000mm，每分钟转25转，转动min。用两个强 度指标M40（M25）表示焦炭的机械强度。转鼓焦样取大于 60mm的50kg，鼓内大于40mm（25mm）的焦炭百分数作为抗 碎强度M40（M25），鼓外小于10mm的焦粉作为耐磨强度M10. 一般M40为70%——80%；M10为7%——11%。
25
中国 M40、M10
下表各种转鼓强度指标间的换算式
2 焦炭落下强度
焦炭落下强度表征焦炭在常温下抗碎能力的焦炭机械强度指标，它 以块焦试样按规定高度重复落下4次后，块度大于50mm（或25mm）的 焦炭量占试样总量的百分率表示（见GB4511.2—84）。焦炭的落下强度 与焦炭筛分组成及焦炭转鼓强度均有良好的相关关系，分别见表1、2 。
定出的焦炭反应后热强度数值很难对生产起指导作用。一般情况下，正 常使用的冷态强度好的冶金焦，特别是M10指标好的焦炭，其热转鼓强 度和CO2反应后强度也好，冷态强度仍是评定焦炭机械强度的重要方法， 它具有试验简单易行，试样量大、代表性好等优点。
表1 筛分试验指标与落下试验指标的相关系数
筛分试验指标 >50mm 粒级的百分率
落下试验
指标
范围, %
>50mm 粒级的百分率 38～78
>38mm 粒级的百分率 58～92
>13mm 粒级的百分率 92～98
相关系数
0.97 0.96 0.89
表2 落下试验指标与转鼓指标的相关系数
落下试验指标 >50mm 粒级的百分率
米贡转股指标
Ⅰ
M40
≥76
M10
≤8.0
级别
ⅡⅢAຫໍສະໝຸດ ⅢB≥68.0 ≥64.0 ≥58
≤10.0 ≤11.0 ≤11.5
表3 一些国家使用的转鼓试验及其主要特点
序 转鼓名称 号
1 ADTM 转鼓
焦 炭 入转 鼓 鼓粒度 直 径 mm mm 50～75 914
2 JIS 转鼓
>50
1500
3 ГОСТ转鼓 >25
30 或 50 100 100 500
转速 国家 r/min
24 美
15 日 25 俄 25 德 25 法
指标
SF（稳定因子） HF（改变因子）
M25、M10 M40、M10 I20、I10
1000 100
25
国际 M40、M10、I20、I10
1000 100
25
中国 M25、M10
1000 100
转鼓指标 ASTM 转鼓试验的稳定性指标 100 转后，>50mm 粒级的百分率 100 转后，>27mm 粒级的百分率
相关系数 0.85 0.98 0.99
3 焦炭热强度 焦炭热强度是反映焦炭热态性质的焦炭机械强度指标。它表征焦炭在使
用环境温度和气氛下，受到外力作用时，抵抗破碎和磨损的能力。焦炭 在高温下的热破坏和碳溶损是焦炭强度降低的主要原因。 焦炭热强度的测量方法有测定焦炭的CO2反应后强度和用充有N2和CO2 的热转鼓强度。但根据现在标准测定出的焦炭反应后热强度的数值，其 准确性和重复性较差，主要是采样、制样、检验等各环节都存在一定的 问题，代表性差，检验方法不能准确模拟焦炭在高炉内的实际状态，测