提高焦炭热强度的措施
赵建强，尚建芳，张少华
（邯钢焦化厂，河北邯郸056015）
[摘要]焦炭的反应性和反应后强度是焦炭热性质的重要指标。根据邯钢焦化厂现状,从炼焦煤种、配合煤、结焦时间等方面调整，降低了焦炭反应性，提高了反应后强度。
[关键词]焦炭反应性；反应后强度；配合煤；结焦时间
[中图分类号] TF 526+.1 [文献标识码] B [文章编号] 1003-5095(2008）09-0053-03
近年来，高炉炼铁生产正朝着大型化、高效化、长寿和节能环保化方向发展，炉容已达几千立方米，高炉作为生产中的最大的竖炉，直径10～15 m，其料柱高度就高达25～35 m，而支撑如此高的料柱高度，作为透气的支架，高质量的焦炭是必不可少的。为降低焦炭消耗，增加高炉产量，改善生铁质量，采用了在风囗喷吹煤粉、重油、富氧鼓风等强化冶炼技术。焦炭的热能源、还原剂作用可在一定程度上被部分取代，但作为高炉料柱的疏松骨架不能取代，而且随高炉大型化和强化冶炼，该作用更显重要。邯钢老区这几年不断地升级改造，目前有两座2 000 m3高炉，月耗焦炭约为14万t，而焦炭占整个生铁成本约为25%，因此，生产稳定优质的焦炭，必然会对炼铁的生产、操作和降本增效有直接的影响。
1 焦炭的组成、性质及在高炉中的作用
焦炭是一种质地坚硬、多孔、呈银灰色的成分复杂的块状材料，用工业分析和化学分析两种分析方法确定其组成，一般所说的焦炭指标是综合分析的结果，其标准就是对高炉的影响的大小。焦炭在高炉中起着供热、供碳、还原剂和疏松骨架的作用。近年来，高炉采用了许多先进的技术，焦炭的供热、供碳、还原剂一些作用一定程度上被取代，但随着高炉大型化和冶炼强度的提高，高炉的料柱骨架作用却被强化，越来越要求高质量的焦炭。有资料表明：焦炭的反应后强度提高1%，焦比可以降低20 kg；灰分每升高1%，高炉焦比上升2%，石灰石用量增加2.5%，高炉产量下降2.2%。现在冶炼特种钢材时要求铁水含硫越来越低，焦炭中的硫约占整个入炉料的80%～90%，高炉采用烧结矿后占的比例会更大，而其中只有5%～20%随高炉煤气逸出，其余的硫就靠炉渣排除，这就要增加熔剂，增加炉渣碱度和渣量。一般焦炭含硫每增加1%，高炉焦比约增加1.5%～2.0%，石灰石用量增加2%，生铁产量减少2%～2.5%。
焦炭在高炉中承受高温热力作用、化学作用，以及强烈气流和铁水的冲刷、磨损、剪切作用下性能必然降低，其透气性下降、块度减小、气孔壁变薄等影响高炉操作，所以高炉焦要求灰低、硫低、强度高、块度均匀、气孔均匀致密、反应性低、反应后强度高。入高炉的焦炭的标准逐渐完善、细化。我国一直将焦炭的机械强度(即冷态强度)作为衡量焦炭质量的重要指标,但在高炉实际生产中,与冷态强度相比,焦炭的反应性(CRI)与反应后强度(CSR)更能反映焦炭的质量。为了更好地模拟焦炭在高炉中反应过程,新的国家冶金焦炭标准中增加了CRI和CSR两项指标。为生产合格的焦炭、为高炉炼铁提供有利的指导。因此必须提高焦炭高温性质量。
2 现状
邯钢焦化厂现有焦炉42孔JN 43-80型两座（1#、2#），45孔58-Ⅱ型一座（3#），45孔JN43-80型一座（4#），45孔JN60-6型两座（5#、6#），与六座焦炉配套的备煤系统为南北两个机械化煤场和南北两套核子称自动配煤设施，分别向一炼焦1#、2#、3#、4#焦炉和5#、6#焦炉供煤。年产焦炭204万t，主要供应炼铁4# 620 m3高炉、5# 1 260 m3高炉、7# 2 000 m3高炉，炼铁5#高炉扩容为2 000 m3后，自产焦炭，全部以混料方式供给5#、7#高炉。表1为我厂近期内焦炭平均质量，我厂6 m焦炉和4.3 m焦炉均为
顶装常规生产方式,没有应用捣固、型煤、煤预热调湿、干熄焦等可以提高焦炭热态性能的先进技术，为了改善大高炉用焦的热态性能，只能从现有的状况进行考虑。
表1 某年6～9月份焦炭平均质量对比
月份灰分挥发分硫分CRI CSR
6 12.46 1.62 0.62 35.6 48.9
7 12.52 1.73 0.60 36.3 57.1
8 12.58 1.65 0.63 34.5 55.6
9 12.51 1.56 0.65 33.6 56.5
3 提高、稳定焦炭质量的措施
3.1 提高单种煤品质
3.1.1 调整采购思路,加强与大矿的直接合作,建立长期的战略伙伴关系,淘汰供煤量少、煤质波动大的小矿点及供应商,以稳定煤源及质量。由原来的多矿点并存，改为减少供煤点，优先选用质量优、信誉好的矿点。指派驻煤厂质量监督员，做到“看煤上车，发运及时”，严格把关进厂精煤质量。
3.1.2 煤堆分类由原来的气、肥、焦、瘦调整为康庄、官庄、两渡肥煤、辛置肥煤、山西矿局焦煤、山西地方焦煤、峰峰焦煤、汽车地方焦煤等。炼焦煤都有着各自不同结焦特性和作用,单种煤质量变化是影响焦炭热强度变化的根本原因,合理的配煤结构才能保证焦炭质量稳定。根据单种煤小焦炉试验及工业分析,发现山西省的强黏煤热性质比较好,冷强度稍微差，高灰、高硫；特别对山西主焦煤单独存放，合理储存各单种煤的库存，保证按配比足量供应。
3.1.3 对煤炭供应商在优质炼焦煤中掺混其他煤种,或者将两种以上廉价的变质程度高的和低的煤混配成符合炼焦煤分类中主焦煤牌号的指标，以价格较高的主焦煤出售的现象，常常要面临两次、甚至3次配煤,以应对炼焦煤的供应变化,这给配煤炼焦带来了更大难度。技术科加大质监力度，充分利用煤岩分析技术,检测煤质,鉴定混煤,并及时进行质量信息反馈，按合同进行质量索赔，以促进进煤厂家自觉改进进煤质量，为稳定炼焦煤质量、提高焦炭质量起到了较好的作用。
3.1.4 充分利用外煤场的辅助作用储备好紧缺煤种，应对煤种不全，库存严重不足的局面。
3.2 优化配煤比
3.2.1 强化煤场管理，严格工序操作，禁止堆料、取料时混煤。按照平铺直取、行走定点堆料、水平回转取料、先到先用的原则进行配煤，有效避免煤种存放时间过长，煤变质氧化，粘结性降低，结焦性变差。
3.2.2 提高配煤比的准确度，对核子称自动配煤系统由每用校验调整为每周校验，对煤盘下料状况，安装报警显示，加强监控，下料超过误差，及时处理。
3.2.3 采用挥发分Vdaf-粘结性指数GR.I.配煤原理，以及应用煤岩理论制定的配煤方案，并利用现有的40 kg小焦炉和铁箱子做试验，进行配煤炼焦试验预测焦炭质量，不但提高焦炭的质量，而且保持焦炭质量稳定。
3.2.4 对两个系统的配比进行了调整（表2）
表2 配煤比调整前后对照
配比康庄官庄肥煤山西焦煤峰峰焦煤地方焦煤瘦煤
调整前 12 16 20 10 20 10 12
调整后 10 10 15 35 25 5 10
3.3 焦炉管理应用“四项技术”
我厂利用先进技术对现有设备做技术改进且加强管理。采用了计算机对焦炉管理现代化的四项自动技术——推焦自动记录、装煤自动记录、测温自动记录及焦炉炉温自动调节加热
系统，既降低了煤气消耗、改善了操作条件，又对煤料的结焦过程做全程监控，提高焦炭质量。对热工人员加强培训，提高其操作水平，减小人为因素对焦炭质量的影响。加强对焦炉的热修维护，对焦炉炉头破损，炉墙窜漏以及立火道、斜道堵塞、不上火及时处理。细化操作人员的管理，把推焦电流、推焦计划执行系数等纳入考核范围，规范了操作，保证了焦炉加热均匀和炉温稳定，使焦炭成熟更加均匀。
4 延长结焦时间
根据焦炭需求和焦炉生产状况进行调节。2007年1#～4#焦炉结焦时间共进行了4次调整,10月开始为18 h, 10月15日后为18.5 h, 10月28日后为19 h,11月15日后为20 h。5#、6#焦炉结焦时间共进行了两次调整, 10月28日后为19 h,11月15日后为19.5 h。根据延长结焦时间其焦炭CRI和CSR数据进行整理分析。可以得出以下结论:(1)随着结焦时间延长,CRI呈下降趋势。当结焦时间从18 h提高到20 h,CRI从31%降低到28.5%,降低了2.5%。(2)随着结焦时间的延长,焦炭反应后强度CSR呈上升趋势。当结焦时间从18 h提高到20 h,反应后强度从57%升高到61.5%,上升了4.5%。
5 效果分析
通过采取以上4种措施，焦炭的高温反应性有了明显的提高（见表3）。由表1与表3比较可以看出焦炭的灰分、硫分升高显著，挥发分有所降低，焦炭更加成熟均匀，CRI＜30%、CSR＞60%，达到了炼铁的要求。由于山西主焦煤灰分平均为10.7，硫分平均为1.0，在配合煤中配比增加了25%，导致灰分上升0.44，硫分上升了0.16。
表3 采取4项措施后焦炭平均质量对比表
2007～2008年灰分挥发分硫分 CRI CSR
11月下旬12.89 1.13 0.77 29.1 60
12月上旬12.95 1.21 0.79 27.8 62.8
12月下旬12.98 1.00 0.80 27.6 63.3
1月上旬13.01 1.10 0.78 28.3 62.9
6 结束语
在目前备煤和炼焦工艺固定的条件下，炼焦煤的性质仍是决定焦炭质量的惟一重要因素。山西焦煤作为优质主焦煤，对焦炭的热性质发挥着主要作用。山西省强黏煤的配入量增加能够保障焦炭的热性质,山西省强黏煤的合理搭配,既可以保证焦炭的热强度,又能保证焦炭的冷强度,可为高炉冶炼提供更好的骨架支撑作用。通过优化配煤,使各个煤种充分发挥各自的特点,才能生产出低灰、低硫、冷强度高和CRI＜30%、CSR＞60%的优质焦炭。随着资源的紧缺，加上山西焦煤本身的高灰、高硫，促使焦炭灰分、硫分升高。在目前洗精煤的采购都异常艰难的情况下,今后要想提高焦炭强度,只靠增加优质炼焦煤配比是不现实的,必须采用炼焦配煤新技术。炼焦煤捣固、配型煤、选择粉碎、煤干燥、煤水分控制、煤干燥风选压块、干法熄焦等配煤炼焦新工艺,都可以作为提高焦炭质量的技术措施。
[参考文献]
[1]姚昭章.炼焦学[M].北京：冶金工业出版社.
[2]周师庸，赵俊国.炼焦煤性质与高炉焦炭质量[M].北京：冶金工业出
提高焦炭热强度的措施 赵建强，尚建芳，张少华 （邯钢焦化厂，河北邯郸056015） [摘要]焦炭的反应性和反应后强度是焦炭热性质的重要指标。根据邯钢焦化厂现状,从炼焦煤种、配合煤、结焦时间等方面调整，降低了焦炭反应性，提高了反应后强度。 [关键词]焦炭反应性；反应后强度；配合煤；结焦时间 [中图分类号] TF 526+.1 [文献标识码] B [文章编号] 1003-5095(2008）09-0053-03 近年来，高炉炼铁生产正朝着大型化、高效化、长寿和节能环保化方向发展，炉容已达几千立方米，高炉作为生产中的最大的竖炉，直径10～15 m，其料柱高度就高达25～35 m，而支撑如此高的料柱高度，作为透气的支架，高质量的焦炭是必不可少的。为降低焦炭消耗，增加高炉产量，改善生铁质量，采用了在风囗喷吹煤粉、重油、富氧鼓风等强化冶炼技术。焦炭的热能源、还原剂作用可在一定程度上被部分取代，但作为高炉料柱的疏松骨架不能取代，而且随高炉大型化和强化冶炼，该作用更显重要。邯钢老区这几年不断地升级改造，目前有两座2 000 m3高炉，月耗焦炭约为14万t，而焦炭占整个生铁成本约为25%，因此，生产稳定优质的焦炭，必然会对炼铁的生产、操作和降本增效有直接的影响。 1 焦炭的组成、性质及在高炉中的作用 焦炭是一种质地坚硬、多孔、呈银灰色的成分复杂的块状材料，用工业分析和化学分析两种分析方法确定其组成，一般所说的焦炭指标是综合分析的结果，其标准就是对高炉的影响的大小。焦炭在高炉中起着供热、供碳、还原剂和疏松骨架的作用。近年来，高炉采用了许多先进的技术，焦炭的供热、供碳、还原剂一些作用一定程度上被取代，但随着高炉大型化和冶炼强度的提高，高炉的料柱骨架作用却被强化，越来越要求高质量的焦炭。有资料表明：焦炭的反应后强度提高1%，焦比可以降低20 kg；灰分每升高1%，高炉焦比上升2%，石灰石用量增加2.5%，高炉产量下降2.2%。现在冶炼特种钢材时要求铁水含硫越来越低，焦炭中的硫约占整个入炉料的80%～90%，高炉采用烧结矿后占的比例会更大，而其中只有5%～20%随高炉煤气逸出，其余的硫就靠炉渣排除，这就要增加熔剂，增加炉渣碱度和渣量。一般焦炭含硫每增加1%，高炉焦比约增加1.5%～2.0%，石灰石用量增加2%，生铁产量减少2%～2.5%。 焦炭在高炉中承受高温热力作用、化学作用，以及强烈气流和铁水的冲刷、磨损、剪切作用下性能必然降低，其透气性下降、块度减小、气孔壁变薄等影响高炉操作，所以高炉焦要求灰低、硫低、强度高、块度均匀、气孔均匀致密、反应性低、反应后强度高。入高炉的焦炭的标准逐渐完善、细化。我国一直将焦炭的机械强度(即冷态强度)作为衡量焦炭质量的重要指标,但在高炉实际生产中,与冷态强度相比,焦炭的反应性(CRI)与反应后强度(CSR)更能反映焦炭的质量。为了更好地模拟焦炭在高炉中反应过程,新的国家冶金焦炭标准中增加了CRI和CSR两项指标。为生产合格的焦炭、为高炉炼铁提供有利的指导。因此必须提高焦炭高温性质量。 2 现状 邯钢焦化厂现有焦炉42孔JN 43-80型两座（1#、2#），45孔58-Ⅱ型一座（3#），45孔JN43-80型一座（4#），45孔JN60-6型两座（5#、6#），与六座焦炉配套的备煤系统为南北两个机械化煤场和南北两套核子称自动配煤设施，分别向一炼焦1#、2#、3#、4#焦炉和5#、6#焦炉供煤。年产焦炭204万t，主要供应炼铁4# 620 m3高炉、5# 1 260 m3高炉、7# 2 000 m3高炉，炼铁5#高炉扩容为2 000 m3后，自产焦炭，全部以混料方式供给5#、7#高炉。表1为我厂近期内焦炭平均质量，我厂6 m焦炉和4.3 m焦炉均为
焦炭反应性及反应后强度的测定 1主要内容及适用范围 规定了测定焦炭反应性及反应后强度的方法提要、实验仪器、设备和材料、试样的采取和制备、实验步骤、试验的结果计算和精密度。 适用高炉炼铁用焦的焦炭反应性及反应后强度的测定，其它用途可参照执行。 2 原理 称取一定质量的焦炭试样，置于反应器中，在1100+5℃时与二氧化碳反应2小时后，以焦炭质量损失的百分数表示焦炭反应性(CRI％)。反应后的焦炭，经I型转鼓试验后，大于lOmm粒级焦炭占反应后焦炭的质量百 分数，表示反应后强度(CSR％)。 3 试验仪器、设备和材料 电炉、反应器、I型转鼓、转鼓控制器、圆孔筛、干燥箱、架盘天平、红外线灯泡、热电偶、筛板、高铝球、托架、反应器支架、块焦反应监控仪、计算机显示器、二氧化碳供给系统及氮气供给系统中的(转子流量计、 洗气瓶、干燥塔、，缓冲瓶)等。 4 技术条件 4.1 升温速度：O-1100℃，平均升温速度为8-16℃／min。 4.2 控温精度：1100±5℃，通二氧化碳j言面度在10－25min内恢复到1100±5℃。 4.3 通气温度：400℃时通氢气，1100℃切断氮气通二氧化碳。 4.4 温度显示误差：不大于±5℃。 4.5 时间显示误差：24小时内不大子30s。 4.6 电源电压：220(±10％)V，500HZ。 4.7 最大负载功率：8千瓦。 4.8 使用环境：温度10－35℃，湿度不大于80％，周围无强电磁场及腐蚀性气体的场所。 5 操作程序 5.1 试验前试样的采取和制备 5.1.1 按GBl997规定的取样方法，按比例取大于25mm焦炭20kg，弃去泡焦和炉头焦。用颚式破碎机破碎、混匀、缩分出10kg，再用φ25mm、φ21mm圆孔筛筛分，大于φ25mm的焦块再破碎、筛分，取φ21mm筛上物，去掉片状焦和条状焦，缩分得焦块2kg，分两次(每次lkg)置于I型转鼓中，以20r／min的转速，转50r，取出后再用φ21mm圆孔筛筛分，将筛上物缩分出900g作为试样，用四分法将试样分成四份，每份不少于220g。 5.1.2 试验焦炉的焦炭可用40mm－60mm粒级的焦炭进行制样。 5.1.3 将制好的试样放入干燥箱中，在170—180℃温度下烘干2小时，取出焦炭冷却至室温，称取200±5g待用。 5.2 试验前烘炉 5.2.1 检查电源电压是否正常，炉温控制仪上“手动／自动”开关是否在自动位置，控制电缆插头是否插好。 5.2.2 将反应器盖置子炉顶的托架上吊放在电炉内，热电偶插入热电偶套管内，托架与电炉盖问放置石棉板隔热。打开计算机电源开关，启动计算机进入Windows98操作系统。当计算机启动完成后，用鼠标双击桌面上的“块焦反应性控制系统”图标，即可进入操作，同时按下炉温控制仪电源开关。 5.2.3用鼠标单击“运行”单击“试验条件”将反应温度1100℃改成500℃即可，时间2小时，烘炉完成将反应温度500℃改为1100℃。 5.3 试验步骤 5.3.1 称取200±0．5g焦炭试样(大约38－42个之间)，在反应器底部铺一层高约100mm的高铅球(40个)，上面平放筛板。然后装入已各好的焦炭试样，注意装样前调整好高铝球高度，使反应器内焦炭层处于电炉恒温区内，将与上盖相连的热电偶套管插入料层中心位置，用螺丝将盖与反应器简体固定，将反应器置于炉顶的托架上吊放在电炉内，托架与电炉盖间放置石棉板隔热。 5.3.2 将反应器进气管、排气管分别与供气系统，排气系统连接。将测温热电偶插入反应器热电偶套管内，检查气路，保证严密。 5.3.3 用鼠标单击“运行”用炉温控制仪调节电炉加热。先用手动调节，电流由小到大，在15min之内逐渐调至最大值，然后将按钮拨到自动位置，升温速度为8-16℃／min。
提高焦炭质量的技术途径 焦炭在高炉炼铁中的地位和作用 焦炭在高炉炼铁中是不可缺少的炉料，对高炉炼铁技术进步的影响率在30%以上，在高炉炼铁精料技术中占有重要的地位。焦炭对高炉炼铁的作用是： (1)主要的热量来源。高炉炼铁炭素(包括焦炭和煤粉)燃烧所提供的热量，占高炉炼铁总热量来源的71%。随着喷煤比的提高，焦炭用量在逐步减少。 但是，焦炭的用量总是要大于喷煤量。理论最低焦比为250kg/t, 焦炭在风口燃烧掉55%～65%。 (2)还原剂。焦炭还原作用是以C和CO形式来对铁矿石起还原作用。炉料到风口焦炭溶反应为25%～35%。 (3)生铁的溶碳。在高炉炼铁过程中焦炭中的碳是逐步渗透到生铁中。一般铸造生铁含碳3.9%左右，炼钢生铁在4.3%左右。生铁渗碳消耗焦炭7%～10%。 (4)炉料的骨架作用。焦炭在高炉内是起骨架作用，支撑着炼铁原料(烧结矿，球团矿，天然块矿)，又起到煤气的透气窗作用。 焦炭的4种作用中，提供热源的主导作用不会改变，这就决定3个理论焦比最低值。低于这个最低值，高炉炼铁就难以正常生产，或经济上就不合算了。在各种条件下高炉炼铁中碳的还原作用和渗碳功能不会有较大的变化。在高喷煤比条件下，焦炭的骨架作用会显得更加突出，相应对焦炭的质量要求也会越来越高。否则，是难以实现高喷煤比，高炉炼铁不能正常生产。焦炭从料线到风口平均粒度减少20%～40%。劣质焦炭和热反应性差粉化率会很大。宝钢高炉缸内的焦炭粒度可达33mm。 高炉炼铁对焦炭质量的要求
各国根据资源条件，高炉炼铁要求的焦炭质量是有较大差别(详见表1)。但是，工业发达国家的焦炭质量是明显优于中国，这是这些高炉技术经济指标优于中国的重要原因。 表1 各国冶金焦炭质量情况 美国Gary厂焦炭的挥发份为1.8%，德国蒂森和瑞典SSAB分别为1.1%和1.0%。我们认为，焦炭的挥发份应控制在0.5%～1.0%为宜。过高会有生焦存在，焦炭强度差；过低是由于炼焦过火的原因，这时焦炭裂纹多，易碎。 1 高炉大型化以后对焦炭质量提出了高要求，並对焦炭热性能有要求 高炉大型化以后，料柱增高后，料的压缩率提高了，透气性变差。特别是炉缸容积变大以后，炉缸的焦炭状态对高炉生产的影响更大了。炼铁工作者希望对不同容积高炉焦炭有不同的质量，详见表2。焦炭质量标准中应有热性能的要求。 焦炭含有K2O+Na2O有害杂质含量小于3.0Kg/t。 表2 不同容积高炉对焦炭质量要求
焦炭热强度是反映焦炭热态性能的一项机械强度指标。它表征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。焦炭的热强度有多种测量方法，其中一种是热转鼓强度测定。测量焦炭的热转鼓强度，一般是将焦炭放在有惰性气氛的高温转鼓中，以一定转速旋转一定转数后，测定大于或小于某一筛级的焦炭所占的百分率，以此表示焦炭热强度。 焦炭反应性焦炭反应性是焦炭与二氧化碳。氧和水蒸气等进行化学反应的能力，焦炭反应后强度是指反应后的焦炭在机械力和热应力作用下抵抗碎裂和磨损的能力。焦炭在高炉炼铁。铸造化铁和固定床气化过程中，都要与二氧化碳。氧和水蒸气发生化学反应。由于焦与氧和水蒸气的反应有与二氧化碳间的反应相类似的规律，因此大多数国家都用焦炭与二氧化碳间的反应特性评定焦炭反应性。 中国标准GB/T4000-1996规定了焦炭反应性及反应后强度试验方法。其做法是使焦炭在高温下与二氧化碳发生反应，然后测定反应后焦炭失重率及其机械强度。 焦炭反应性指标以损失的焦炭质量与反应前焦样总质量的百分数表示。焦炭反应性按下式计算： CRI=(m-m1)/m×100 式中：CRI-焦炭反应性，% m-焦炭试样质量，g m1-反应后残余焦炭质量，g。 焦炭反应后强度指标以转鼓后大于10mm粒级焦炭占反应后残余焦炭的质量百分数表示。反应后强度按下式计算： CSR=m2/m1×100 式中：CSR-反应后强度，% m2-转鼓后大于10mm粒级焦炭质量，g
m1-反应后残余焦炭质量，g。 焦炭反应性CRI及反应后强度CSR的重复性，不得超过下列数值： CRI：r≤2.4% CSR：r≤3.2% 焦炭反应性及反应后强度的试验结果均取平行试验结果的算术平均值。 焦炭反应性与二氧化碳、氧和水蒸气等进行化学反应的能力，焦炭反应后强度是指反应后的焦炭再机械力和热应力作用下抵抗碎裂和磨损的能力。焦炭在高炉炼铁、铸造化铁和固定床气化过程中，都要与二氧化碳、氧和水蒸气发生化学反应。由于焦与氧和水蒸气的反应有与二氧化碳的反应类似的规律，因此大多数国家都用焦炭与二氧化碳间的反应特性评定焦炭反应性。 中国标准（GB/T4000-1996）规定了焦炭反应性及反应后强度试验方法。其做法是使焦炭在高温下与二氧化碳发生反应没，然后测定反应后焦炭失重率及其机械强度。焦炭反应性CRI及反应后强度CSR的重复性r不得超过下列数值： CRIr≤2.4 CSR：≤3.2 焦炭反应性及反应后强度的试验结果均取平行试验结果的算术平均值 一级冶金焦灰分A≦12.0；硫分S≦0.6%；抗碎强度M25≧92.0（M40≧80.0）；耐磨强度M10 M25时，≦7.0 M40时，≦7.50；反应后强度CSR/%≧55；水分含量4.0±1.0 二级冶金焦灰分A≦13.5；硫分S≦0.8%；抗碎强度M25≧88.0（M40≧76.0）；耐磨强度M10≦8.50；反应后强度CSR/%≧50；水分含量5.0±2.0 三级冶金焦灰分A≦15.0；硫分S≦1.0%；抗碎强度M25≧83.0（M40≧72.0）；耐磨强度M10≦10.50；反应后强度CSR/%≧；水分含量≦12.0 准一级冶金焦灰分A﹤12.5%
国内焦炭的质量指标及评价综合知识 ------------------------------------------------------------ 一、焦炭定义烟煤在隔绝空气的条件下，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。由高温炼焦得到的焦炭用于:高炉冶炼、铸造和气化。炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料。冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁，因此往往把高炉焦称为冶金焦。铸造焦是专用与化铁炉熔铁的焦炭。铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。其作用是熔化炉料并使铁水过热，支撑料柱保持其良好的透气性。因此，铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。二、焦炭分布从我国焦炭产量分布情况看，我国炼焦企业地域分布不平衡，主要分布于华北、华东和东北地区。三、焦炭用途焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。炼铁高炉采用焦炭代替木炭，为现代高炉的大型化奠定了基础，是冶金史上的一个重大里程碑。为使高炉操作达到较好的技术经济指标，冶炼用焦炭（冶金焦）必须具有适当的化学性质和物理性质，包括冶炼过程中的热态性质。焦
炭除大量用于炼铁和有色金属冶炼（冶金焦）外，还用于铸造、化工、电石和铁合金，其质量要求有所不同。如铸造用焦，一般要求粒度大、气孔率低、固定碳高和硫分低；化工气化用焦，对强度要求不严，但要求反应性好，灰熔点较高；电石生产用焦要求尽量提高固定碳含量。四、焦炭的物理性质焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等。焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。焦炭的主要物理性质如下： 真密度为 1.8-1.95g/cm3；视密度为 0.88-1.08g/ cm3；气孔率为 35-55%；散密度为 400-500kg/ m3；平均比热容为 0.808kj/（kgk）（100℃），1.465kj/（kgk）（1000℃）；热导率为 2.64kj/（mhk）（常温），6.91kg/（mhk）（900℃）；着火温度（空气中）为 450-650℃；干燥无灰基低热值为 30-32KJ/g；比表面积为 0.6-0.8m2/g 。五、焦炭的反应性及反应后的强度焦炭反应性与二氧化碳、氧和水蒸气等进行化学反应的能力，焦炭反应后强度是指反应后的焦炭再机械力和热应力作用下抵抗碎裂和磨损的能力。焦炭在
浅析改善焦炭质量的措施 作者: 董晓辉 单位: 技术质量部 日期： 2009年4月26日
浅析改善焦炭质量的措施 董晓辉 技术质量部原料科 【摘要】本文主要通过回顾了近年来为提高焦炭质量所做的工作，并结合攀钢新3#、4#焦炉建设中的新工艺来探讨改善焦炭质量的一些途径，进一步提出了一些改进的建议。 关键词：焦炭质量改善措施 1、前言 众所周知，焦炭在高炉炼铁中是最主要的组成部分，在高炉炼铁燃料技术研究中占有重要的地位，同时也对高炉炼铁技术的发展起着决定性的作用。近年来，攀钢的焦炭质量得到了稳步提高，2007与2005年相比（配煤比没有较大变化的情况下），焦炭全年水分从2.16%下降为1.33%，灰分从12.14%降低为11.89%，硫分从0.52%将为0.50%，冷态性能指标M10从82.19%上升到84.60%，其余各指标均保持稳定。焦炭质量较好地满足了炼铁生产需求，为生铁的稳步增产做出了重要贡献。但随着高炉大型化和富氧喷煤强化炼铁新技术的发展和应用，焦比大幅度下降，焦炭在高炉中停留时间加长，其料柱骨架作用更加突出，这对焦炭质量也提出了更高的要求。文章拟通过对有关改善焦炭质量工作的回顾及对炼焦新工艺的探讨，以期望对今后焦炭质量的提高提出一些改善措施。
2、提高焦炭质量的工作回顾 近几年来攀钢在炼焦工艺上进行了逐步调整，并引进了一些国内外先进的炼焦技术来促使焦炭质量的稳步上升。我认为目前攀钢焦炭质量的提高主要原因来自以下几个方面：（1）有针对性的进行焦炭质量对普通高炉冶炼钒钛磁铁矿的适应性研究；（2）把好原料关；(3) 优化备煤系统；(4)对配煤比的优化研究及更新配煤设备。 2.1有针对性的进行焦炭质量对普通高炉冶炼钒钛磁铁矿的适应性研究 由于攀钢采用的是普通高炉冶炼高钛型钒钛磁铁矿，所以一系列的研究就表明了普通高炉冶炼钒钛矿对冶金焦的质量要求不一样，因为冶金焦在钒钛矿高炉块状带下行的过程中，块度变化很小，大约平均块度直径仅减小5%左右。而在高炉块状带以下，焦炭除了承受机械力以外还要遇到一些叠加的其它劣化因素，对焦炭机械强度劣化起加剧的作用；另一方面由于钒钛磁铁矿结构致密，难还原，在高炉上部间接还原不强烈，故要求焦炭机械性能好、组织均匀、孔壁厚的特点。因此，攀钢煤化工厂自建厂以来就不断优化配煤比方案，确保焦炭质量能够满足钒钛磁铁矿的冶炼要求。目前攀钢一期焦炭M40平均已达到了76.5％以上、M10在8.0％以下，二、三期焦炭M40达85.0％以上、M10在7.0％以下，四期焦炭M40更是达90.0％以上、M10在6.0％以下的高水平，在攀钢高炉中起到了很好的骨架支撑作用，保证了高炉冶炼过程中料柱的透气性，确保了攀钢高炉的顺行。 2.2把好原料关 煤的质量好坏是直接关系到焦炭质量好坏的最根本因素，为此技术
工艺运行管理质量提升措施 冶炼工艺匹配及要求 重点管理项目 1、煤气回炉率根据入炉煤水分情况确定，水分每增加一个百分点，结焦时间延长30分钟，煤气压力增加5%。 2、脱硝系统稳定1# 2#炉车间热工当日规定的总烟道吸力指标。 3、均衡煤气横管压力，确保炉头煤气量及温度趋于平直线。 4、每天抽查煤饼高度和上部平整及压实情况。 5、根据焦炭气孔率实时调整熄焦水时间，熄焦车接焦均匀，焦台定点打火焦。 6、推、拦、装三车配合到位，严禁提前摘炉门及敞门时间过长。 7、按规定按结焦时间排计划，保证K1系数达标，对设备进行有计划维保，K2执行系数达到0.9%以上，确保K3系数≥0.8月均合格率达到95%以上，K3系数当日不达标必须追查原因。 原辅料购进及评价
1、每年六月份对所有原辅料进行一次使用情况评价，根据季节不同或工艺需要，及时调整质量指标，及时下发到采购科。 2、采购科根据生产部下达的质量标准，甄选性价比最优的合作供应商，按质按期供货。 3、在同等质量的前提下，采购科询价、比价后的结果须与生产部商定，二次确定质量符合工艺要求后签订采购合同。 4、部分原辅料，由于属于供货单位自行生产，需签订试用试验技术协议，试验成功后，签订正式供货合同。 5、使用过程中的质量评价，由使用单位根据消耗或工艺运行实际情况，做出及时反馈或季度、年度评价，上报生技科。 6、生产部每年会同采购科、综管部根据年度评价对需要更新、更换的原辅料进行统一招标。 日常检查重点 1、生产技术科人员每天1--2次对生产现场各关重岗位进行检查，及时纠正和解决存在的问题，对不符合管理标准的项目进行登记并按规定考核。 2、当日查出的问题，重要问题需在次日调度会上通报，需要技改或其它部门协同解决的，形成方案，限期执行实施。 3、周央子除每天对全厂关重岗位、重点工艺指标、主副产品生产质量、外发产品质量情况检查外，侧重焦炉车间工艺执行及冶炼产品质量情况，指导和协助炼焦提升管理。 4、梁来兵主要以配煤质量，入炉煤成本，经济价值核算、入炉煤质量，盐渣掺配情况，出炉焦质量预判断， 新配方研发外，并侧重于化产车间的日常工艺执行、副产品质量、收率等重点检查，指导和协助化产车间提升管理。 5、崔新杰主要以当日购进原、精煤质验收把关和原料、成品堆放、标识清晰、主副产品外发质量达标合格， 及时和经营沟通对接、新配方研发，最终实现来料质量稳定，配煤指标预判和结果指标接近，出厂产品100%合格。 精、原煤验收、卸车标准 一、精、原煤验收卸车标准：
焦炭反应性及反应后强度安全操作规程 1、设备必须由专职电工或厂家调试人员进行安装及调试 2、电源电压必须与电气设备的额定电压相同(AC220V)，且电源电压 应在±5%范围内 3、设备如遇跳闸时应查明原因排除故障后再合闸，不得强行合闸。 4、设备启动后应检视各电器仪表正常后方可正式工作。 5、如遇漏电失火时应先切断电源，用二氧化碳和干粉灭火器进行灭 火。禁止用水及其它液体灭火器进行灭火。 6、发生人体触电时应立即切断电源，然后用人工呼吸法作紧急抢救 治疗。但在未切断电源之前禁止与触电者直接接触,以免再发生触电。 7、设备应接地良好,不得借用避雷器地线做接地线。电气部分不应有 漏电现象。 8、电器设备的所有连接桩头应牢固并需经常检查。如发现松动，先 需切断电源后再行处理。 9、设备的配电箱内必须保持清洁，不得存放任何东西，并应配备有 安全锁。未经本机操作人员和有关人员的允许，其它人员不准随意开箱合线路总闸或分段路闸，以防造成事故。 10、不得用水清洗电气设备，以免电气设备受潮发生事故。 11、设备应存放在干燥的室内。 12、工作中如遇停电时应立即将电源开关拉开。 13、如需修理和维护时，不仅要切断电源并在电闸箱上加锁，同时挂
上“机械修理禁止合闸”的警示牌。 14、工作完毕后应及时切断电源，并锁好闸箱门。 15、设备在工作状态下严禁将身体任何部分贴近电炉部分，以免高温 对人身造成伤害。 16、设备工作状态下，室内必须保证通风良好，以免有害气体对人身 造成伤害。 17、设备在工作状态时禁止触碰洗气瓶，防止腐蚀性药品泄露伤人。 18、操作转鼓时应与转鼓保持安全距离（0.8m），且时刻观察转鼓是 否与工作台刮碰 19、提出反应器时应小心高温灼伤。 20、操作反应器是应保证反应器温度在100℃以下，同时应佩戴耐高 温防护手套。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/069859245.html, 提高焦炉装煤水平的措施 作者：李斌 来源：《科技风》2017年第02期 摘要：焦炉生产中装煤操作水平的高低会直接影响碳化室内入炉煤的堆密度和装煤量， 进而影响焦炭的质量，本文提出了提高焦炉装煤操作水平的几项措施，能够有效地确保装煤量，提高入炉煤堆密度，达到稳定生产秩序、保证焦炭质量的目的。 关键词：焦炉；装煤；优化 在焦炉生产操作中装煤水平的高低直接影响着入炉煤的堆密度、焦炭质量等。装煤时偏析严重，煤颗粒混合不均匀造成焦炭内部结构不均，会造成装炉是煤尘过多，进而恶化装炉环境，污染生态环境，进而降低焦炭质量。加强对装煤过程的控制，能够提高入炉煤的堆密度，能够改善焦炭内部结构，提高入炉配合煤的结焦性，提高焦炭反应后强度。入炉煤堆密度越高，生产出来的焦炭冷强度数值越高，如M40，M10；而焦炭的反应性随着入炉煤堆密度的提高而降低。因此，根据焦化厂的生产实际，要增大入炉煤的堆密度，一方面要保证装煤量符合预定的装煤量；一方面也要加强推焦车与装煤车在装煤平煤过程中的配合，要求装煤车装煤时速度要快，装均匀，推焦车平煤时要压实、平头，不缺角。 一、确保装煤量 装煤车在煤塔受煤时要按顺序进行循环受煤，现焦化厂的煤塔受煤嘴普遍为3排，每排3-4眼，即在受煤时采用1排-2排-3排循环受煤方式，这是因为： 1）防止单一受一排煤，造成煤被放空，方配合煤再次送入煤塔时，容易造成煤料偏析，使入炉煤质量不均匀，进而影响焦炭质量。 2）防止因长期不使用某一排煤，其煤料变质或自然。 3）防止各排煤料煤质不均匀，对生产造成不良影响。 4）减少煤塔棚料现象。 同时要按照预定的装煤量指标进行受煤，采用煤塔秤技术，设置装煤标准值，对实时装煤情况进行读取、反馈。步骤如下 1）确定装煤车为空车状态。 2）进行受煤。
73 提高焦炭质量的措施 刘君红1，邱 岳2 (1.内蒙古包钢职业技术学院； 2.内蒙古包钢钢联股份有限公司焦化厂，内蒙古 包头 014010) 摘 要：通过对目前焦化厂生产状况分析，提出了提高焦炭质量的有效措施，从而为钢铁生产提供优质焦 炭作保障。 关键词：焦炭质量；焦炉；煤气 随着钢铁公司提出将钢铁产能规模不断扩大，提高市场竞争力的奋斗目标。如何做好焦炭质量的提高，满足炼铁生产的需要，是目前不容回避的重要课题。焦炭作为高炉炉料的重要组成部分，对高炉冶炼有决定性作用。特别是在高炉喷煤后，入炉焦比降低，焦炭在高炉内劣化加强，使焦炭性能优劣的影响就更加突出。所以，焦炭质量的好坏直接影响钢铁质量，只有提升焦炭质量才能提高钢铁质量。立足内蒙及区外用煤煤炭资源现状，结合包钢焦化厂生产实际，认为提高焦炭质量的技术措施主要包括以下五个方面：（1）焦炉大型化；（2）配添加物；（3）炼焦炉温；（4）干熄焦技术；（5）加强对焦炉的管理。 1 焦炉大型化 焦炉增加炭化室容积的办法是要提高主焦炉高度(如由4.3m升高到6m)，也可以增加炭化室宽度。增加焦炉炭化室容积的好处是提高装炉煤的堆比重(煤进入高的炭化室下落时间长，动能增大致使煤压实。)，煤饼加大后热态煤颗粒之间接触点多，热解液相产物和气象物多，膨胀压力大，利于煤的表面粘接和界面反应，实现提高焦炭质量和节约能耗。大型焦炉自动化水平高，生产出焦炭质量稳定，劳动产率高，成本低。在相同条件下，6m焦炉生产的焦炭质量要优于4.3m焦炉。 2 配合煤中配添加物 煤沥青、焦油渣加入配煤中可提高配合煤的粘结性，减少强粘结性煤的配入量或增加弱粘结性煤的配入量[1]。当强粘结性煤缺乏或煤沥青销路不好时可配入改善焦炭质量。通过配加3%的改质沥青实验，结果证明当加入改质沥青后，焦炭质量有明显变化，G值在原来基础上提高3个百分点，已达到84；M40稳定在80.0以上（采用普通湿法熄焦）。 表1 焦炭数据平均值对比结果 G值 M40M10 未配加改质沥青 81 79.95 7.60 配加改质沥青 84 80.46 7.51 虽然配加改质沥青可以提高焦炭质量，但在实验过程中也带来了上升管结石墨加快、推焦困难等问题，加大了工人的劳动强度。具相关资料介绍该问题可采用与煤料压块装炉方式解决。 3 炼焦炉温 要得到一个好的焦炭质量，保证炉温的均匀是关键。紧紧抓住这个关键点，通过以下几项切实可行的方法保证炉温均匀、稳定。 3.1 高向加热均匀性的解决 使用焦炉煤气加热的6米大容积焦炉一直存在高向加热不好的问题[2]。因为焦炉煤气可燃成分占90%左右，热值高，燃烧时火焰短，易造成高向加热不好。为了保证焦饼成熟，把标准温度提高使焦饼上部成熟，但是却造成了下部过火，影响焦炭质量且造成煤气的浪费、耗热量增加。通过对焦炉煤气加热系统存在问题进行分析，对焦炉煤气加热系统中的横管进行了调整，由原来Φ108管径改为Φ89管径。这样使同一流量下煤气的喷射力增大，适当调整吸力，使火焰拉长，焦饼均匀成熟，下部温度为1030℃～1050℃，上 2011年第1期 2011年1月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment
焦炭指标 指标等级粒度指标影响 ＞40 ＞25 灰分Ad% Ⅰ≤12.0 "灰分偏大增加焦比（焦炭使 用量）" Ⅱ≤13.5 Ⅲ≤15.0 硫分St.d% Ⅰ≤0.60 高炉炼铁的有害杂质 Ⅱ≤0.80 Ⅲ≤1.00 机械强度M25% Ⅰ≥92.0 机械强度偏低，倒运过程中会产生大量焦粉 Ⅱ≥88.0 Ⅲ≥83.0 M40% Ⅰ≥80.0 Ⅱ≥76.0 Ⅲ≥72.0 M10% ⅠM25时≤7.0；M40时≤7.5 Ⅱ≤8.5 Ⅲ≤10.5 反应性CRI% Ⅰ≤30 450m3以上高炉使用焦炭的重要指标，高炉越大对反应后强度要求越高，反应性要求越低 Ⅱ≤35 反应后强度CSR% Ⅰ≥55 Ⅱ≥50 挥发分Vdaf% ≤1.8 挥发分高低判断焦炭的生熟 水含量Mt% 4.0±1.0 5.0±2.0 水分大增加运输成本 焦末含量% ≤4.0 ≤5.0 增加焦炭使用量 焦炭的机械强度,包括抗碎强度指标M25（M40)，耐磨指标（M10)，焦炭反应性（CRI)和反应后强度（CSR）。前面两个是冷态特性，后面的是在高温下的强度特性（1100℃）。 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
提高焦炭质量的一些措施 摘要：随着高炉的大型化和高喷煤低焦比操作, 对焦炭的质量要求逐步提高, 从炼焦工艺分析, 目前提高焦炭质量主要从原料的选择与预处理，焦炉加工工艺，焦炭的后处理等方面着手从未来发展趋势来看需要进一步提高工艺手段, 提高焦炭质量的针对性和有效性。 关键词：焦炭质量；炼焦；提高 伴随着高风温、高喷煤技术的日新月异, 高炉入炉焦比大幅下降, 焦炭作为热源、还原剂、渗碳剂尤其是骨架作用更加重要。改善焦炭质量, 对提高高炉冶炼操作及技术经济指标起着关键的作用。因而只有不断提高焦炭质量, 才能满足日益提高的高炉喷吹冶炼对焦炭质量的要求。然而, 我国焦炭质量的现状, 远远适应不了上述炼铁技术发展的要求, 成为制约其发展的一个主要因素。 1. 焦炭在高炉冶炼中的作用 由于高炉采用富氧喷煤技术, 焦炭在高炉冶炼中扮演的角色发生了很大的变化: 一方面, 喷吹燃料逐渐增加, 焦炭提供热量、作为还原剂和渗碳剂的功能逐渐下降; 另一方面, 伴随焦比的逐渐下降, 焦炭在高炉中滞留时间的延长, 焦炭在高炉料柱中的负荷也就逐渐增加, 其支撑骨架的作用就变得更加重要了, 要求焦炭有更高的强度、均匀的粒度和化学稳定性。所以, 最大限度地模拟焦炭在高炉冶炼中的运行过程, 确定相应的检验指标, 以达到提高焦炭质量的目标。 2.高炉富氧喷煤后对焦炭质量的要求 2.1 提高焦炭的冷态强度 为保证高炉操作顺行, 焦炭必须有足够的冷态强度。因为焦炭在高炉中不仅受到料柱压力、物料之间的相互磨擦等破坏作用, 还会受到热破坏作用及化学侵蚀( 如CO2、碱金属等)作用。焦炭中的细裂纹是应力集中处, 焦炭受到热、化学侵蚀及外力的作用, 就会使裂纹扩展而断裂, 形成较多小块焦, 这种小块焦进入风口回旋区进一步碎裂粉化, 将严重影响高炉操作。国内常用的冷态指标一般为M40、M10。生产实践证明, M40每提高1 % , 高炉利用系数可提高0.04 , 综合焦比可降低5.6kg; M10 每改善0.1 % , 高炉利用系数将提高0.025 , 综合焦比将降低3.5 kg。 2.2 提高焦炭的热态强度 高炉中焦炭强度随碳溶损失的增加而下降。实验表明当焦炭的碳溶损失< 20 % 时, 焦炭强度下降不太明显, 当碳溶损失>20 % 时, 则焦炭强度急剧恶化。大量喷吹煤粉后焦炭在炉身下部的碳溶损失约20 % ~ 35 % , 造成焦炭的劣化现象更严重。 2.3 焦炭平均粒度与粒度分布 根据高炉容积、所用原料情况及高炉操作制度, 对焦炭平均粒度有不同的要求。一般来讲, 炉容大、喷煤时, 希望粒度大些, 对粒度分布带要求尽可能窄( 即块度要均匀) 。研究表明,炉腹焦的算术平均块度一般在40 mm 左右时, 高炉利用系数及透气性指标较高。
备煤车间对焦化厂焦炭质量控制方案的建议一、2012年至2013年入炉煤细度合格率统计 二、2012全年粉碎机锤头更换情况统计
三、总结： 通过对2012年全年和3013年1、2月份粉碎机运行情况统计和细度合格率数据对比分析，总结经验如下： 入炉煤细度指标要求为82%，14个月中最高合格率为85.12%，时间为2013年2月份。进入2013年，车间加强对粉碎机易损件更换、日常细度调节、岗位工日常对粉碎机的清理等各项工作的管控。2月份的细度有显著提升。并根据对1-2、2-2粉碎机投用以来收集数据总结分析得出：生产80焦，满足指标要求的使用时间为30天左右，生产83焦，满足指标要求的使用时间为35天左右，生产二级焦，满足指标要求的使用时间为35天左右（锤头单面运行时间）。根据总结的规律，车间多次向焦化厂有关部门反映增加锤头、反击板等易损件的投入，保证车间定期更换易损件，确保≤3mm，≥82%合格率80%以上，从2月份实际运行效果看，符合车间从实际生产总结的规律。 入炉煤细度指标要求为84%，14个月中最高合格率为53.58%，时间为2013年2月份。主要原因是2013.1.28日1-2粉碎机更换了新的锤头、反击板，经调试正常 2.4日投入使用，实际使用时间为24天，但从投入后细度波动率在82%~86%之间；2-2粉碎机2013.2.4日更换锤头、反击板，经调试正常2.8日投入使用，使用时间为20天，细度波动率在82%~87%之间 入炉煤细度指标要求为85%，14个月中最高合格率为47.13%，时间为2012年2月份，具体原因也是2012年1月中、下旬更换了新的锤头、反击板。 2013年1月份装备科牵头对2-1粉碎机电机进行更换，提高电机转速后使用细度有所提升，但细度波动率在82%~85%之间。 四、分析： 通过上述数据及总结可以得出： 1、1- 2、2-2两台洛阳天信粉碎机在目前生产处理能力下，通过总结的规律定期（2个月一套）更换锤头等易损件、加强细度调节过程管理和岗位工履职等工作，能够保证细度≤3mm≥82% 80%以上的合格率。但锤头、锤柄、反击板等易损件一套共计130078.63元，更换一套成本很高；其次，1-2、2-2粉碎机是复合式粉碎机，只有正传运行，维护需要很大人力，以两个月一套锤头计算：更换1台粉碎机锤头、反击板需要两天，调试一天，运行满一月调换锤头方向一次需
焦炭 一、焦炭定义 烟煤在隔绝空气的条件下，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）。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。炼焦过程中产生的经回收、净化后的既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料。 是高炉焦、铸造焦、焦和有色金属冶炼用焦的统称。由于90% 以上的冶金焦均用于，因此往往把高炉焦称为冶金焦。 铸造焦是专用与熔铁的焦炭。铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。其作用是熔化并使铁水过热，支撑料柱保持其良好的透气性。因此，铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。 二、焦炭分布从我国焦炭产量分布情况看，我国炼焦企业地域分布不平衡，主要分布于华北、华东和东北地区。 三、焦炭用途焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。炼铁高炉采用焦炭代替，为现代高炉的大型化奠定了基础，是冶金史上的一个重大里程碑。为使高炉操作达到较好的技术经济指标，冶炼用焦炭（冶金焦）必须具有适当的化学性质和物理性质，包括冶炼过程中的热态性质。焦炭除大量用于炼铁和有色金属冶炼（冶金焦）外，还用于铸造、化工、和铁合金，其质量要求有所不同。如铸造用焦，一般要求粒度大、气孔率低、高和硫分低；化工气化用焦，对强度要求不严，但要求反应性好，灰熔点较高；电石生产用焦要求尽量提高固定碳含量。 四、焦炭的物理性质 焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等。 焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。焦炭的主要物理性质如下： 为； 视密度为cm3 ；为35-55% ；
焦炭反应性及反应后强度试验中注意事项： 焦炭反应性及反应后强度是评价焦炭热性质的重要指标，对高炉冶炼影响很大。近年来随着高炉大型化，该两个指标越来越受到人们的重视，许多国家根据国资源和技术需要制定不同的测试方法，并用相应的指标来控制焦炭的质量，我国于1983年制定了国家标准，但是由于试验条件不易掌握，导致两指标的测定值误差较大，影响了对焦炭质量的评价。根据几年来的工作经验，提出几个测定中注意的问题仅供大家参考。1.自测观察其大小是否均匀外，每次试验不仅要保证试样质量符合标准。同时还要尽量使试样的焦块数目相等。在反应器底部装100mm后高铝球时要装平，装焦炭块时也要均匀装平。2.按GB/T4000-2008规定，焦炭在装入反应器前需在烘箱中干燥，温度在170-180度，干燥2小时，去除焦炭外表面吸收的水分，放入干燥器中冷却到室温。称重（200±0.5g)入炉，为防止试验过程中焦炭丢失影响试验的准确性，试验做完后，要重新数一数焦块数目，检查与装入数目是否一致，还要检查以下反映后的焦块，如果有说明取样不好，数据的代表性和准确性差。 1.严格按照国标制焦炭样使粒度形状尽量接近。 （1）.按GB/T4000-2008规定的制样方法，按比例取大于25mm焦炭20kg，弃去泡焦和炉头焦。用颚式破碎机破碎、混匀、缩分出10kg，再用25mm、23mm圆孔筛筛分，大于25mm焦块再破碎、筛分。取23mm筛上物，去掉薄片状焦和细条状焦，保留较厚片状焦和较粗条状焦，并将较厚片状焦和较粗条状焦用手工修整成颗粒状焦块，用制样方法一（1）在厚度为8-10mm的钢板上，钻若干个直径为21mm的圆孔钢板，在此钢板砸出110粒焦炭试样。（2）在170-180度的烘箱中，烘干时间不低于2
影响焦炭反应性的因素主要有以下两个方面： 1、原料煤性质：一般中等煤化度的煤，炼制的焦炭有较低的反应性。尤其是煤料的流动度较大时，易使焦炭中生成较多的光学各向异性组织，可降低焦炭反应性。而煤料中灰分常含有碱金属和碱土金属的氧化物，它们对焦炭和二氧化碳的反应有催化作用，因此，煤料灰分高或灰分中碱金属、碱土金属含量高，均会使焦炭反应性增大。 2、炼焦工艺条件：增大装煤堆比重、提高炼焦温度、采取焖炉等措施，可使焦炭结构致密，减少气孔表面积，使焦炭反应性降低。采用干熄焦，可避免水蒸汽对焦炭表面的活化，有利于降低焦炭的反应性。 1、焦炭的冷强度与焦炭其孔径及其分布有关，而热强度则与焦炭孔壁厚度密切相关。 2、为改善焦炭反应性，根本在于多用主焦煤少用高挥发分煤，特别是少用挥发分大于37%的煤。在粘结性足够的情况下，可配入一些粘结性中等的低挥发分煤。 3、若在煤料中配入5%左右挥发分10%的延迟焦，反应性可降低10~20%，其原理是在炼焦后期有大量裂解碳产生，阻塞了部分微气孔，因而降低了反应性。基于这一原理，提高入炉煤的堆密度，提高炼焦最终温度，也有相同的效果。 影响焦炭反应性的因素主要有以下几个方面： 一、煤的性质 原料煤性质：一般中等煤化度的煤，炼制的焦炭有较低的反应性。尤其是煤料的流动度较大时,易使焦炭中生成较多的光学各向异性组织，可降低焦炭反应性。而煤料中灰分常含有碱金属和碱土金的氧化物，它们对焦炭和二氧化碳的反应有催化作用，因此，煤料灰分高或灰分中碱金属、碱土金属含量高，均会使焦炭反应性增大。 1.单种煤值挥发份过高或过低，其反应性较高。在24％左右时，焦炭的反应性最小。 2.单种煤平均最大反射率过高或过低，其反应性较高。 3.灰分对热性质影响，尤其是碱性金属氧化物的存在。 二、炼焦工艺条件： 1）、增大装煤堆比重；堆密度越高，焦炭的热反应性越低，反应后强度越高（明显）。2）、提高炼焦温度； 3）、采取焖炉等措施；一般4.3米以上焦炉结焦时间普遍长。可使焦炭结构致密，减少气孔表面积，使焦炭反应性降低。 三、熄焦方式：采用干熄焦，可避免水蒸汽对焦炭表面的活化，有利于降低焦炭的反应性。 四、备煤工艺条件 1.采用先粉弱粘煤、再配煤、在粉碎的工艺能使焦炭的热反应性下降，反应后强度提高。 2.配煤中添加轧机废油不仅可以提高煤料的堆密度，而且可以改善焦炭的冶金性能指标。
焦炭的物理性质 焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等。 焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。焦炭的主要物理性质如下： 1. 真密度为 1.8-1.95g/cm3； 2. 视密度为 0.88-1.08g/ cm3； 3. 气孔率为 35-55%； 4. 散密度为 400-500kg/ m3； 5. 平均比热容为 0.808kj/（kg?k）（100℃），1.465kj/（kg?k）（1000℃）； 6. 热导率为 2.64kj/（m?h?k）（常温），6.91kg/（m?h?k）（900℃）； 7. 着火温度（空气中）为 450-650℃； 8. 干燥无灰基低热值为 30-32kj/g； 9. 比表面积为 0.6-0.8m2/g 。 焦炭的化学成分包括有机成分和无机成分两大部分。有机成分是以平面炭网为主体的类石墨化合物，其他元素氢、氧、氮和硫与炭形成的有机化合物，则存在于焦炭挥发分中，无机成分是存在于焦炭的各种无机矿物质，以焦炭灰成分表征其组成。 焦炭的化学成分主要用焦炭工业分析和焦炭元素分析来测定。（1）按焦炭元素分析，焦炭成分为：炭82%～87%，氢1%～1.5%，氧0.4%～0.7%，氮0.5%～0.7%，硫0.7%～1.0%，磷0.01%～0.25%。（2）按焦炭工业分析，其成分为：灰分10%～18%，挥发分1%～3%，固定碳80%～85%。可燃基挥发分是焦炭成熟度的重要标志，成熟焦炭的可燃基挥发分为0.7%～ 1.2%。 六、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