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1、焦炭性質(zhì)的分析評價第一章焦炭在高爐內(nèi)的作用2021/9/311.冶金焦的定義2.焦炭的主要質(zhì)量指標3.焦炭的主要作用4.焦炭在高爐內(nèi)的反應(yīng)過程5.不同高爐對焦炭的質(zhì)量要求6.焦炭質(zhì)量國標第一章焦炭在高爐內(nèi)的作用2021/9/321.冶金焦的定義煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到950-1050℃，經(jīng)過干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段最終制成焦炭，這一過程叫高溫?zé)捊梗ǜ邷馗绅s）。由高溫?zé)捊沟玫降慕固坑糜诟郀t冶煉、鑄造和氣化。煉焦過程中產(chǎn)生的經(jīng)回收、凈化后的焦爐煤氣既是高熱值的燃料，又是重要的有機合成工業(yè)原料。冶金焦是高爐焦、鑄造焦、鐵合金焦
2、和有色金屬冶煉用焦的統(tǒng)稱。由于90%以上的冶金焦均用于高爐煉鐵，因此往往把高爐焦稱為冶金焦。鑄造焦是專用于化鐵爐熔鐵的焦炭。鑄造焦是化鐵爐熔鐵的主要燃料，其作用是熔化爐料并使鐵水過熱，支撐料柱保持其良好的透氣性。因此，鑄造焦應(yīng)具備塊度大、反應(yīng)性低、氣孔率小、具有足夠的抗沖擊破碎強度、灰分和硫分低等特點。2021/9/332.焦炭的主要質(zhì)量指標焦炭是高溫干餾的固體產(chǎn)物，主要成分是碳，是具有裂紋和不規(guī)則的孔孢結(jié)構(gòu)體（或孔孢多孔體）。主要質(zhì)量指標有：2.1裂紋度2.2氣孔率2.3焦炭冷態(tài)強度2.4焦炭的灰分和硫分2.5焦炭的磷分2.6焦炭的揮發(fā)分2
3、.7焦炭的篩分組成2021/9/342.1裂紋度裂紋的多少直接影響到焦炭的粒度和抗碎強度，其指標一般以裂紋度（指單位體積焦炭內(nèi)的裂紋長度的多少）來衡量。焦炭裂紋形成的根本原因在于半焦的熱分解和熱縮聚產(chǎn)生的不均勻收縮，引起的內(nèi)應(yīng)力超過焦炭多孔體強度時，導(dǎo)致裂紋形成。2021/9/352.2氣孔率衡量孔孢結(jié)構(gòu)的指標主要用氣孔率（指焦炭氣孔體積占總體積的百分數(shù)）來表示，它影響到焦炭的反應(yīng)性和強度。不同用途的焦炭，對氣孔率指標要求不同，一般冶金焦氣孔率要求在40～45%，鑄造焦要求在35～40%，出口焦要求在30%左右。焦炭裂紋度與氣孔率的高低，與煉
4、焦所用煤種有直接關(guān)系，如以氣煤為主煉得的焦炭，裂紋多，氣孔率高，強度低；而以焦煤作為基礎(chǔ)煤煉得的焦炭裂紋少、氣孔率低、強度高。2021/9/362.3焦炭冷態(tài)強度焦炭冷態(tài)強度通常用抗碎強度和耐磨強度兩個指標來表示。焦炭的抗碎強度是指焦炭能抵抗受外來沖擊力而不沿結(jié)構(gòu)的裂紋或缺陷處破碎的能力，用M25（M40）值表示。焦炭的耐磨強度是指焦炭能抵抗外來摩檫力而不產(chǎn)生表面破碎形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦炭的裂紋度影響其抗碎強度M25（M40）值，焦炭的孔孢結(jié)構(gòu)影響耐磨強度M10值。2021/9/372.3焦炭冷態(tài)強度M25或M40和M10
5、值的測定方法很多，我國多采用米庫姆轉(zhuǎn)鼓試驗的方法。用￠25（M25）、￠60（M40）取樣過篩，并進行手穿孔后，稱取篩上物50公斤試樣入鼓，轉(zhuǎn)4分鐘共轉(zhuǎn)100轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓試驗完成后，用孔徑為25mm或（40mm）和10mm的篩子篩分，大于25mm或40mm粒級的百分數(shù)為M25或M40值，小于10mm粒級的百分數(shù)為M10值。我國冶金焦規(guī)定的轉(zhuǎn)鼓強度實驗方法見表1。表1焦炭轉(zhuǎn)鼓實驗方法轉(zhuǎn)鼓特性焦炭試樣篩分強度指標直徑/長度(mm)轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)轉(zhuǎn)數(shù)(轉(zhuǎn))重量(kg)粒度(mm)孔形篩孔(mm)耐磨強度(粒級mm/指標)抗碎強度(粒級mm/指標)100
6、0/10002510050>60圓形40,10<10/M10>40/M402021/9/382.3焦炭冷態(tài)強度影響因素：1、計時不準，或轉(zhuǎn)數(shù)多少會影響結(jié)果的高低；2、水份太大，會因焦粉沾到焦炭表面，導(dǎo)致M25（M40）偏高1-1.5%，M10偏低1%。一般要對焦炭烘干后100度烘2小時。3、生焦會造成M10偏高，導(dǎo)致超標。2021/9/392.4焦炭的灰分焦炭的灰分大部分由SiO2和Al2O3組成?；曳诌^高的焦炭進入高爐時，就要增加石灰石用量，以便使灰分變成熔渣，這就使高爐的生產(chǎn)效率降低，使高爐的各項技術(shù)經(jīng)濟指標下降。焦炭灰分增加1%，焦炭用
7、量增加2—2.5%，因此，焦炭灰分的降低是十分必要的。2021/9/310焦炭灰分的測定方法1、原理：測定燃燒后剩余物質(zhì)量的百分含量。2、用預(yù)先于815±10℃灼燒至質(zhì)量恒定的灰皿，稱取粒度小于0.2mm并攪拌均勻的試樣0.5克（稱準至0.0002g），并使試樣鋪平。3、將盛有試樣的灰皿送入溫度為815±10℃的箱形高溫爐爐門口，在10min內(nèi)逐漸將其移入爐膛恒溫區(qū)，關(guān)上爐門并使其留有約15mm的縫隙，同時打開爐門上的小孔和爐后煙囪，815±10℃下灼燒40分鐘。4、用灰皿夾或坩堝夾從爐中取出灰皿，放在空氣中冷卻5min，移入干燥器中冷卻至室
8、溫（約20min）稱量。2021/9/311焦炭灰分的計算空氣干燥試樣的灰分按下式計算Aad=m1/m×100……………式中：Aad——空氣干燥煤樣的灰分產(chǎn)率，%；
