焦炭气孔构造的定量测定及特征_黄海智
肉眼辨别焦炭质量及相关过程管控浅析
肉眼辨别焦炭质量及相关过程管控浅析
摘要：本文首先分析了焦炭的物理特性，接着分析了肉眼观察焦炭的方法以
及应对措施，希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词：焦炭；物理特性；措施管控
引言：
焦炭的质量好坏直接影响高炉炼铁等其它用途，在焦炭日常生产中为确保焦
炭质量，最直观的就是通过肉眼观察焦炭各项外观特征和分辨产品质量好坏异常，及时发现焦炭质量问题并对生产焦炭过程出现的问题采取相关处理措施，强化质
量过程管控，稳定焦炭质量指标，保障焦炭产品质量合格，从而提升公司生产经
营效益。
经过长期研究、对比和观察，总结出一套肉眼判定焦炭质量的方法。
一、肉眼可观察的焦炭物理特征
焦炭是粘结性烟煤高温干馏的固体产物，主要成分是碳，是具有裂纹和不规
则的炭质孔孢结构体（或孔孢多孔体）。
常用的焦炭质量指标通常包含水分、灰分、挥发分、固定碳、硫分、磷分、抗碎强度、耐磨强度、裂纹度、气孔率、密度、筛分组成、焦末含量、反应性及反应后的强度等。
肉眼可观察的焦炭物理特
性包括颜色、块度、质地、灰质、气孔、裂纹、焦末量等特征的辨别和粗略判断。
二、焦炭物理特征肉眼判定标准
结束语：
焦炭产品质量直接影响公司经济效益，关乎企业的信誉、前途和未来，所以生产焦炭过程必须对影响产品质量的每一个生产环节进行有效的良好把控，才能保证焦炭产品高产量高质量的输出，同时按照多元化，多渠道，多方式，多思维的模式改善焦炭质量，不断努力增强市场竞争力。
焦炭—CO2反应过程中孔隙结构的变化
焦炭—CO2反应过程中孔隙结构的变化
金慧军;傅永宁
【期刊名称】《煤化工》
【年(卷),期】1991(000)001
【摘要】本文选择了四种异性程度不同的实验焦,考察了 CO_2气化前后焦炭大气孔、微气孔、比表面积的变化规律,同时探讨了加碱对各种孔隙参数的影响。
结果发现,CO_2反应后,大气孔率的增加及气孔壁的减薄随焦炭各向异性程度的提高而增大。
各向异性程度高的焦炭大于1μm 气孔孔容比反应前增加2～3倍,而各向异性程度低的焦炭小于30nm 气孔孔容增加3倍左右,30nm～1μm 气孔孔窑均有所减少。
各焦炭比表面积随反应程度增大而增加,且以各向异性程度低的焦炭变化幅度最大。
碱的加入使焦炭大气孔参数变化程度增大,微气孔的发展较少,说明碱促进了 CO_2气化的表面作用。
【总页数】7页(P11-17)
【作者】金慧军;傅永宁
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ520.1
【相关文献】
1.炼焦煤CO2化学反应性与焦炭反应性关系 [J], 王晓磊;王岩;王利斌;商铁成
2.燃烧过程中焦炭的孔隙结构演变与颗粒物的形成 [J], 俞云;姚洪;于敦喜;刘小伟;
隋建才;曹倩;徐明厚
3.焦炭与CO2和水蒸气气化后孔隙结构和高温抗压强度研究 [J], 郭文涛;王静松;佘雪峰;薛庆国;郭占成
4.O2/CO2气氛下煤燃烧过程中孔隙结构演化特征 [J], 费华;李元林;石发恩;蒋达华
5.高炉炉缸区焦炭石墨化过程中多尺度孔隙结构的变化规律 [J], 胡中杰;吴胜利;曹银平;王臣;周恒
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焦炭微观气孔结构及分形特征的研究
燃料与化工Fuel&Chemical Processes Nov.2018Vol.49No.6焦炭微观气孔结构及分形特征的研究张增贵1钱虎林1郑明东2张小勇3马鞍山钢铁股份有限公司炼焦总厂马鞍山安徽理工大学淮南安徽工业大学马鞍山摘要:通过引入分形理论研究焦炭微观气孔结构的内在规律和特征,揭示焦炭的反应性与焦炭气孔分形维数变化幅度的关系。
采用压汞法对反应前后焦炭的孔结构进行测定,研究CO2浸蚀引起的焦炭微观气孔结构变化,提供了研究焦炭熔损反应的新方法。
关键词:微观气孔;分形维数;碳溶反应;压汞法中图分类号:TQ520.1文献标识码:A文章编号:1001-3709(2018)06-0014-03Research on coke micro pore structure and its fractal characteristicsZhang Zenggui1Qian Hulin1Zheng Mingdong2Zhang Xiaoyong3(1.General Coking Plant of Masteel Iron&Steel Co.,Ltd.,Ma’anshan243000,China;2.Anhui University of Science&Technology,Huainan232000,China;3.Anhui University of Technology,Ma’anshan243000,China)Abstract悦砸陨2 Key words收稿日期:2017-12-14作者简介:张增贵(1989-),男,工程师基金项目:2018年11月第49卷第6期燃料与化工Fuel&Chemical Processes焦炭气孔分形模型选用海绵模型其构造过程与压汞测试过程类似[1-2]结合方程可推导出焦炭气孔分形维数的表达式V P D P C C为常数基于压汞测试数据将V P对P作图得到分形维数D K K为曲线斜率2结果与讨论2.1焦炭微观气孔结构讨论根据孔体积V随孔径大小d的变化即可得到孔径分布以d为横坐标V d为纵坐标作图反应前后焦炭的孔径分布见图图1不同焦炭反应前后的孔径分布图不同焦炭的孔径分布曲线在形状上有一定的相似性结合孔径分布图本文以孔直径对焦炭气孔进行分类定义微孔中孔和大孔的直径分别为和不同焦炭的大孔分布差异明显均有几个明显的峰这些大孔随机无规则地分布在焦炭中中孔分布差异较小分布曲线平滑分布均匀和焦炭的微孔分布相似均匀程度较好而和焦炭的微孔结构复杂分布不均匀2浸蚀后不同焦炭的孔径分布曲线相似度提高中微孔分布趋势一致曲线平滑孔分布的均匀程度增大大孔分布较反应之前变得均匀反应过程中扩孔开孔等作用改善了焦炭的气孔结构2.2气孔结构分形现象研究利用分形理论的基本原理和方法以VP对P作图结果显示在所测量的整个孔径范围内不存在线性关系只有在中孔孔径范围内线性关系明显分形维数介于说明焦炭仅中孔具有分形特征大孔和小孔均没有分形现象这与相关的研究[2-3]结论一致即煤焦孔隙结构只有在一定的孔径范围内才具有分形特征反应前后的分形维数结果见表对于多孔材燃料与化工Fuel &Chemical ProcessesNov.2018Vol.49No.6料复杂的孔隙结构分形维数接近说明孔隙结构分布均匀接近说明孔隙结构比较复杂分布离散性大焦炭中孔分形维数的大小与中孔孔径分布曲线的平滑度有关若曲线平滑无明显峰谷则对应的分形维数较小孔分布均匀反之孔结构则比较复杂表2 反应前后焦炭分形维数统计表焦样回归方程相关系数分形维数D MG 反应前lg(d V /d P )=-1.647lg P -0.230.9842.35反应后lg(d V /d P )=-1.806lg P -0.020.9922.19MEG 反应前lg(d V /d P )=-1.313lg P -1.080.9772.69反应后lg(d V /d P )=-1.475lg P -0.700.9942.52TA 反应前lg(d V /d P )=-1.507lg P -0.560.9652.49反应后lg(d V /d P )=-1.794lg P -0.010.9962.21JH 反应前lg(d V /d P )=-1.386lg P -0.800.9982.80反应后lg(d V /d P )=-1.459lg P -0.500.9972.48JN 反应前lg(d V /d P )=-1.196lg P -1.330.9832.61反应后lg(d V /d P )=-1.524lg P -0.580.9942.54WH反应前lg(d V /d P )=-1.112lg P -1.530.9922.89反应后lg(d V /d P )=-1.624lg P -0.360.9992.38反应后焦炭的分形维数降低结合反应前后焦炭气孔的孔径分布曲线可以看出反应后焦炭的中孔孔径分布曲线更加平滑没有明显的峰说明中孔分布均匀程度增大复杂性变好碳溶反应过程中结构发达的孔隙变得均匀小气孔合并成大气孔孔隙表面也变得光滑2.3 中孔分形维数与反应性的关系焦炭的中孔既是气体的扩散通道也对反应有一定的贡献因此研究反应前后焦炭中孔分形维数的变化值很有意义不同焦炭反应性与中孔分形维数变化值的关系见图图2 不同焦炭反应性与中孔分形维数变化值的关系中孔分形维数的变化幅度与焦炭反应性有一定的关系反应性大对应的中孔分形维数的变化幅度也大但不是严格的正相关关系焦炭的反应性为是所研究焦炭中反应性最大的但对应的中孔分形维数变化幅度为因为焦炭反应性除与气孔结构有关外还取决于焦炭光学组织焦炭光学组织中各向同性结构多反应性大气孔的改善相对于各向异性程度大的焦炭弱化了焦炭的OTI 值为各向异性程度最大在反应性为的条件下其中孔分形维数变化幅度为焦炭反应性较低时焦炭光学组织起主要作用但随着反应程度加深气孔结构影响增大新发展的微孔和焦炭孔隙率的增大均对反应产生一定作用[4]3 结论不同焦炭的孔径分布曲线在形状上存在一定程度的相似性微孔和大孔有差异性中孔分布差异性较小不同焦炭反应后的孔径分布曲线相似度提高均比较平滑气孔分布均匀化焦炭仅中孔具有分形特征分形维数的大小与中孔的分布状况有关分布离散型大表明中孔结构复杂分形维数大反应后焦炭的中孔分形维数呈现下降的趋势源于2的浸蚀使中孔分布均匀复杂性变好焦炭的反应性与中孔分形维数的变化幅度有一定的关系反应性大对应的中孔分形维数变化幅度也大参考文献[1]王恩元,何学秋.煤岩等多孔介质的分形结构[J].焦作工学院学报,1996,15(4):19-23.[2]付志新,郭占成.焦化过程半焦孔隙结构时空变化规律的实验研究———孔结构的分形特征及其变化[J].燃料化学学报,2007,35(4):385-390.[3]Friesen W I,Mikula R J.Fractall dimensions of coal particles[J].Journal of Colloid and Interface Science,1987,120(1):263-271.[4]王福先,刘永新,梁英华.焦炭热性质的影响因素分析[J].煤化工,2007,129(2):16-23.蔡明珠 编辑。
2021冶金工程中焦炭结构与特点的研究综述范文3
2021冶金工程中焦炭结构与特点的研究综述范文 摘要： 介绍了焦炭的气孔结构、光学组织、微晶结构、矿物组成及这些结构的测试研究方法, 总结了焦炭结构组成对焦炭性能指标的影响。
焦炭结构是影响炼焦煤与焦炭性质的关键因素, 关系到精细化配煤和优化焦炭质量。
对焦炭微观结构的调控有望成为指导精细配煤的重要方法。
关键词： 焦炭结构;光学组织; 微晶结构; 机械强度; 热性质; Abstract： Introductionis made in this paper for coke pore structure, optical texture, micro-crystalline structure, mineralogical composition as well as their testing methods.The impact of coke structural composition to coke properties is summarized.The coke structure, associated with refinement of coal blending and coke quality optimization, plays a key role in affecting the properties of coking coal and coke quality.To this end, the control of coke micro-structure could work as an important guidance for coal blending refinement. Keyword： Cokestructure; Optical texture; Micro-crystalline structure; Mechanical strength; Thermal property; 焦炭在高炉冶炼中作为热源、还原剂和渗碳剂,同时还支撑高炉炉料, 保证高炉的透气性和透液性[1,2], 是高炉冶炼无法取代的原料和燃料, 因此焦炭的性质指标会显着影响高炉冶炼的成本和效率。
焦炭气孔结构对热性能指标的影响_李明富
表 １ 配煤比及配合煤质量指标
配煤比 ／％ 序号
气煤 肥煤 焦煤 瘦煤 气肥煤 １／３ 焦煤
１ ２５ １２ ２５ １３ ５
２０
Ａｄ ／％ ９．５１
Ｖｄ ／％ ２８．８２
配合煤质量 Ｓｔ，ｄ ／％ ｘ ／ｍｍ ｙ ／ｍｍ ａ ／％ ｂ ／％ Ｇ ／％ ０．８９ ３０ １４ ２２ － ７ ７４
２ ２３ １５ ３０ １４ ５
１９
１ １７０
１８
１ １６０
１８
１ １６０
１８
１ １６０
１８
１ １６０
图 ５、图 ６ 是焦炭平均气孔直径与热性能指标 的关系，从图中可看出，随着焦炭平均气孔直径的增 加，焦炭反应性增加，反应后强度下降，热性质恶化。
图 ７、图 ８ 是焦炭平均气孔壁厚与热性能指标 的关系，从图中可看出，随着焦炭平均气孔壁厚度增 加，焦炭反应性降低，反应后强度提高，热性质改善。
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济钢举办第六届科技活动周暨第七届钢铁年会
２７
２００７ 年 ６ 月
山东冶金
第 ２９ 卷
率降低，热性能指标有一定提高。 ３．４ 同条件下干熄焦比湿熄焦热性能指标好，主要
是由于改善了焦炭气孔结构参数，具体表现在气孔 率降低，气孔平均直径小，气孔壁变厚。
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｃｏｋｅ Ｐｏｒｅ Ｔｅｘｔｕｒｅ ｏｎ Ｈｅａｔ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｉｎｄｅｘｅｓ
４ ８．３６ ６．７７ ４．８４ ６．０４ ４．２３ ７．７６ ３．８９ ８．３４
利用图像分析法测定焦炭气孔结构的研究
度阈值对焦片灰度图像进行分割和识别，就可分辨 出气孔与气孔壁。气孔率的测定采用气孔面积与气 孔壁、气孔面积之和的比值来计算，方法科学，测 定结果精确；气孔直径和气孔壁厚的测定采用双向 扫描，测定的结果比单向扫描更具有代表性和准确 性。整个测定过程和数据处理可实现全自动化，具 有快速、准确、操作简单等特点，同时还能根据用 户的不同要求测定不同的项目，如最大 < 小 = 气孔直 径、最大 < 小 = 气孔壁厚、气孔总数、气孔周长、气 孔不圆度等。
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灰度直方图
@ 两直线之间为所选阈值范围 E
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图像处理前的焦炭气孔结构图
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经图像分割后的焦炭气孔结构图
@ 图中浅色部分代表气孔 E
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焦炭气孔结构参数测定
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图像处理后的焦炭气孔结构图
92 ?2 9 气孔率 根据 92 72 9、 92 72 3 两步所得结果，以公式： 气孔率 N 气孔所占的面积 O @ 气孔壁面积 P 气孔面 积 E 计算气孔率。 92 ?2 3 气孔直径
536图像分析方法可以多参数综合描述焦炭的气孔结构用于焦炭气孔结构参数测定的图像分析是01世纪71年代初期出现的一种自动煤岩分析系统这种系统是用图像分析仪代替显微光度计前国外这方面的研究工作做得比较多有些已经投入实际应用0112 Biblioteka 3 月 第 24 卷 第 4 期
燃 料 与 化 工 !"#$ % &’#()*+$ ,-.*#//#/
刘晓明
编辑
消烟除尘车供、排水系统的改进
陈新民 王端忠 胡子文 < 邢台旭日焦化有限公司，邢台 4D7449 = J89D4 和 J83D4 的螺旋焊接管，仍布置于原设计的 煤塔焦侧墙柱的内侧。 < 5 = 炉顶 “ K”型截面水槽与煤塔下的供、排 水管分别用同直径的弯管进行连接。 < 7 = 将车上泵前进水和洗涤后出水的固定刚性 管改成了能作上下扇形运动的柔性胶管，在除尘车 通过煤塔时将其提起即可。 改进后的供、排水系统使用正常，效果很好， 满足了生产的要求。
焦炭质量指标测定
焦炭质量指标测定摘要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）。
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。
焦炭质量的评价：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。
2 、焦炭中的磷分：炼铁用的冶金焦含磷量应在 0.02 — 0.03% 以下。
3 、焦炭中的灰分：焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。
4 、焦炭中的挥发分：根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。
5 、焦炭中的水分：水分波动会使焦炭计量不准，从而引起炉况波动。
此外，焦炭水分提高会使 M04 偏高， M10 偏低，给转鼓指标带来误差。
6 、焦炭的筛分组成：在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。
我国过去对焦炭粒度要求为：对大焦炉（ 1300 — 2000 平方米）焦炭粒度大于 40 毫米；中、小高炉焦炭粒度大于 25 毫米。
但目前一些钢厂的试验表明，焦炭粒度在 40 — 25 毫米为好。
大于 80 毫米的焦炭要整粒，使其粒度范围变化不大。
这样焦炭块度均一，空隙大，阻力小，炉况运行良好。
本设计测定焦炭技术指标分别是水分、全水分、灰分、挥发分、固定炭。
关键词：焦炭发展的状况特性全水分灰分挥发分固定碳全硫磷的测定目录一、概述 (4)1.1焦炭的形成 (4)1.2 焦炭的类别 (4)1.3焦炭的物理性质 (5)1.4焦炭的质量指标 (6)1.5我国焦炭的发展现状 (6)二、焦炭的工业分析 (6)2.1焦炭的用途 (7)2.2焦炭的取样、制样方法 (7)2.2.1取样方法： (7)2.2.2制样方法： (8)2.2.3 取样方法： (9)2.2.4制样方法： (9)2.3 空气干燥焦炭水分的测定 (13)2.3.1 化验原理 (13)2.3.2 化验试剂、仪器、设备 (13)2.3.3 化验步骤 (14)2.3.4 化验结果计算 (14)2.4 焦炭中全水分的测定 (14)2.4.1 化验原理 (14)2.4.2 化验试剂和仪器设备 (14)2.4.3 化验前的准备工作 (15)2.4.4 化验步骤 (15)2.4.5 化验结果计算 (15)2.4.6注意事项 (16)2.5 焦炭灰分的测定 (17)2.5.1定义 (17)2.5.2 化验原理 (17)2.5.3 化验仪器、设备 (17)2.5.4 化验步骤 (17)2.5.5 化验结果计算 (18)2.5.6注意事项 (18)2.6 焦炭挥发分的测定 (18)2.6.1 定义 (18)2.6.2 化验原理 (19)2.6.3 化验仪器、设备 (19)2.6.4 化验步骤 (19)2.6.5 化验结果计算 (20)2.7 焦炭固定碳的计算 (20)2.8焦炭中全硫的测定 (21)2.8.1 化验原理 (22)2.8.2 试剂和材料 (22)2.8.3仪器和设备 (22)2.8.4实验步骤 (23)2.8.5实验结果计算 (23)2.9焦炭中磷的测定 (24)2.9.1．引用标准 (24)2.9.2.方法提要 (24)2.9.3.试剂及仪器 (24)2.9.4.测定方法 (25)讨论 (27)参考文献 (28)心得体会 (29)一、概述1.1焦炭的形成焦炭是一种固体燃料，质硬、多孔、发热量高；，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。
焦炭微观气孔结构及分形特征的研究
焦炭微观气孔结构及分形特征的研究
张增贵;钱虎林;郑明东;张小勇
【期刊名称】《燃料与化工》
【年(卷),期】2018(49)6
【摘要】通过引入分形理论研究焦炭微观气孔结构的内在规律和特征,揭示焦炭的反应性与焦炭气孔分形维数变化幅度的关系.采用压汞法对反应前后焦炭的孔结构进行测定,研究CO2浸蚀引起的焦炭微观气孔结构变化,提供了研究焦炭熔损反应的新方法.
【总页数】3页(P14-16)
【作者】张增贵;钱虎林;郑明东;张小勇
【作者单位】马鞍山钢铁股份有限公司炼焦总厂, 马鞍山 243000;马鞍山钢铁股份有限公司炼焦总厂, 马鞍山 243000;安徽理工大学, 淮南 232000;安徽工业大学, 马鞍山 243000
【正文语种】中文
【中图分类】TQ520.1
【相关文献】
1.焦炭气孔结构对热性能指标的影响 [J], 李明富;李海云;尹宴生
2.气孔结构对焦炭表面破碎强度及抗拉强度的影响 [J], 张国富
3.利用图像分析法测定焦炭气孔结构的研究 [J], 张代林
4.气孔结构参数与焦炭冷热强度间关系 [J], 夏红波;张启锋
5.钢渣基高反应性焦炭气孔结构的溶损演化行为 [J], LIANG Lei;SUN Zhang;LIANG Yinghua
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