影响焦炭反应性及反应后强度测定结果的因数

浅谈焦炭反应性试验影响因素发布时间：2021-11-05T03:38:38.737Z 来源：《中国科技人才》2021年第21期作者：陈鸿升曹祯一厉成鹏[导读] 焦炭反应性数值与焦炭反应后强度数值是百分比关系，焦炭反应性数值的高低将直接决定焦炭反应后强度的数值。

日照检验认证有限公司焦炭作为冶金燃料，其高温性能的优劣对高炉炼铁的焦炭消耗有较大影响，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也尤为重要。

高炉炼铁作为当前炼铁主流方式，对于焦炭的要求和需求量逐渐递增。

在交易市场中，焦炭的各项结算指标的变化牵动着卖方和买方，同时也影响到下游的产品的质量。

在焦炭结算指标中焦炭反应性与反应后强度是两个重要的关注点，不仅仅是衡量焦炭质量的两个重要指标，还关系到炼钢的稳定以及钢材的品质优劣，对此焦炭反应性及反应后强度在市场中有着很高的关注度。

一般来说，焦炭反应性数值与焦炭反应后强度数值是百分比关系，焦炭反应性数值的高低将直接决定焦炭反应后强度的数值。

这里，简单的讲解一下焦炭反应性的原理及意义。

什么是焦炭反应性？焦炭反应性的本质是什么？焦炭反应性的意义是什么？这三个问题是焦炭反应性试验的理论基础。

焦炭与氧化性气体在高温下反应的性质称为焦炭的高温反应性，简称焦炭反应性。

焦炭反应性主要包括三种反应：C+O2→CO2；C+H2O→CO+H2；C+CO2→2CO（碳溶损主要反应）。

焦炭反应性本质是气固相反应，在试验中是一个简单的化合反应，反应的正速率与反应物有关。

在实验室中，焦炭反应性的意义在于焦炭试样模拟在高炉中的反应状态，以反映出焦炭的品质。

焦炭与二氧化碳的反应是在高炉内900—1300℃的软融带和滴落带内发生的碳素溶损反应，碳素溶损反应对焦炭在冶炼过程中具有重要意义，通常作为焦炭反应性的代表反应。

以此推测，影响焦炭反应性试验的主要因素有温度、压力、气体浓度。

简单的总结了焦炭反应性的原理，我们以此为切入点，讨论影响焦炭反应性检验结果的主要因素：1.取制样影响因素“七分取制样，三分看化验“，这句俗语讲明了取制样在试验中的重要地位。

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。

研究影响焦炭热反应强度数据的因素摘要：近年来，钢铁行业随着炼铁高炉大型化以及喷煤技术的应用，普遍认为焦炭在焦炉中的骨架作用尤为重要，越发重视焦炭热态指标数据的优劣，本文重点通过标准执行制样方法、设备差异、标准研究等因素进行探索研究，弄清楚数据结果重现性差的原因，从而使焦炭热性能数据能够真实反应焦炭质量。

关键词：钢铁行业；热反应；焦炭质量；真实；重现性差1 制样方法对焦炭热反应数据的影响2021年12月龙钢公司正式投用全自动焦炭颗粒制球机，以制球机代替手工制样作为结算报出数据，结束了长达5年的手工制样模式。

全自动焦炭颗粒制球机投用前，龙钢化验室实施了5种方案，经过100组机制手制比对数据，最终将两种制样方式的热反应数据平均偏差控制在1%以内，远低于国标要求，完成了业界认为不可能实现的目标，也彻底打破了传统上对全自动焦炭颗粒制球机的偏见，认为制球机制备的样品比手工样品数据要向好。

在制球机投用前本化验室结算数据主要以手工制样方式为主，以4台冲压式焦炭制球设备（HXZY-B）为主，工作原理为机械模拟人工敲制样品，其成品与手工方式敲制的样品形状一致。

为验证该冲压制样设备与手工制样一致，本实验室通过手工制样及冲压制样方法进行数据比对工作。

冲压式制球机全国范围内使用的化验室较少，虽然属于机械制样，但是其原理又是模拟传统人工制样方式，制球成型样貌与手工制样几乎没有区别，主要目的是降低员工劳动强度，目前龙钢化验室运行4台，已全面启用该设备代替人工敲制样品，投用前，经过大量数据比对工作，大样各留20公斤，一份用于传统手工制样，一份用冲压式制球机进行制备，数据汇总如表1所示：表1 手工制样与冲压制球机数据比对共计分析7组数据，涉及4家焦炭，为龙钢公司进购三种质量特征的焦炭，具有代表性。

总体数据与原分析数据相比较平均偏差反应性为0.3%，反应后强度0.2%，符合率达到100%，证明该制样方法较传统手工制样方法一致，可以代替手工制样方式。

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。

焦炭反应性及反应后强度实验影响因素的探讨
史玉奎;张楠;赵衍芳
【期刊名称】《燃料与化工》
【年(卷),期】2012(43)2
【摘要】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.
【总页数】2页(P27-28)
【作者】史玉奎;张楠;赵衍芳
【作者单位】山东石横特钢集团有限公司,肥城 271612;山东石横特钢集团有限公司,肥城 271612;山东石横特钢集团有限公司,肥城 271612
【正文语种】中文
【相关文献】
1.焦炭反应性及反应后强度检测的影响因素分析 [J], 刘红霞
2.焦炭反应性与反应后强度的关系及其影响因素探讨 [J], 智红梅
3.焦炭反应性及反应后强度试验影响因素分析 [J], 阴雨蒙蒙
4.焦炭反应性及反应后强度影响因素及预测模型的研究 [J], 赵志娟
5.焦炭反应性与反应后强度的关系及其影响因素探讨 [J], 钟声;沙泥亚木·阿不都热依木
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焦炭反应性和反应后强度关系及影响因素论文【摘要】为了预测焦炭在高炉中的反应行为，本文对某公司大量的焦炭进行了检测及数据分析，说明焦炭反应性与反应后强度之间有良好的负相关性。

对焦炭冷态强度与热态性能之间进行了对比，建议企业在保证焦炭的冷态强度合格的同时更要关注焦炭的热态性能指标。

在高炉内焦炭起到骨架支撑、还原剂和燃料的作用。

高炉内下降的液态炉渣及铁水都需要通过焦炭料柱的孔隙落入炉缸，而上升的气流也需要通过焦炭料柱的孔隙到达炉顶，因此，焦炭料柱必须要有良好强度才能保证高炉冶炼过程能顺利进行。

焦炭质量指标确定为6个：M40和M10两个冷态性能指标，CRI和CSR两个热态性能指标，还有灰分（Ad）和硫分（Sd）两个成分指标。

CRI是指焦炭的化学稳定性，CSR是指焦炭在炉内的高温稳定性。

焦炭的热态性能变差时，往往会造成高炉顺行变差或失常，直接影响产量和综合焦比。

因此降低CRI、提高CSR、改善高温性能已成为炼焦炼铁界共识。

一、试验方法1、焦炭反应性试验方法。

按照GB/T4000-2008，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2h 后，以焦炭质量损失的百分数表示焦炭的反应性（CRI%）。

2、焦炭反应后强度实验方法.按照GB/T4000-2008，反应后的焦炭经过Ι型转鼓以20r/Min的转速共转30Min，总转数600转后，取出焦炭筛分、称量、记录各筛级质量，大于10MM粒级的焦炭占反应后焦炭的质量百分数表示焦炭的反应后强度（CSR%）。

3、焦炭取制样方法.按照GB/T1997规定的取样方法，按照GB/T4000-2008规定的试验操作方法，注意严格控制好设备的气密性、不同阶段气体的流速、各阶段的升温速度以及试验用气体的纯度。

二、焦炭的反应性和反应后强度的关系按上述试验方法对某公司的焦炭进行大量的测定并对数据进行分析，发现二者之间具有负相关性。

即反应性CRI每降低1%，反应后强度CSR就增加1.13%，反之亦然。

升温速率对焦炭反应性及反应后强度的影响作者：杨立人来源：《科技资讯》 2013年第2期杨立人(唐山佳华煤化工有限公司市场研发部河北唐山 063600)摘要：焦炭反应性及反应后强度测试规范性（GB/T 4000-2008）较强，测试误差（CRI：r≤2.4%，CSR：r≤3.2%）较大的原因，对煤焦实验中心现有焦炭反应性及反应后强度测定装置（中钢集团鞍山热能研究院有限公司，KF-200型）进行测试，以分析升温速率对焦炭反应性及反应后强度的影响。

结果表明，在严格遵守国标（GB/T 4000-2008）规定升温速率（8～16℃/min）内，升温速率对焦炭反应性及反应后强度无显著影响。

关键词：焦炭反应性焦炭反应后强度升温速率中图分类号：TF526.1 文献标识码：A文章编号：1672-3791(2013)01(b)-0000-00焦炭热性能主要指焦炭反应性和反应后强度，焦炭反应性的大小影响着反应后焦炭的强度，使焦炭在高炉各个部分的状态和行为发生变化，制约着焦炭在高炉中料柱骨架的作用，进而影响高炉的透气性。

绝大多数钢铁企业对焦炭反应性及反应后强度都有较严格的要求。

但焦炭反应性及反应后强度的测试规范性（GB/T 4000-2008）较强，测试误差（CRI：r≤2.4%，CSR：r≤3.2%）也较大，提高其测试结果的准确性一直是大家努力的目标。

本研究对升温速率对焦炭反应性及反应后强度的影响进行了一系列试验及研究。

1、实验方法称取一定质量（m，200±0.5g）的焦炭试样，置于反应器中，在不同升温速率下与二氧化碳反应两小时后，以焦炭质量损失（m-m1）的质量分数（（m- m1）/m×100）表示焦炭反应性（CRI）。

反应后的焦炭经I型转鼓实验后，以大于10mm粒级焦炭占反应后焦炭的质量分数（m2/ m1×100）表示焦炭反应后的强度（CSR）。

煤焦实验中心现有焦炭反应性及反应后强度测定装置为中钢集团鞍山热能研究院有限公司生产，型号为KF-200型，调节升温速率主要经由调节偏差限幅、积分限幅来决定输出功率，进而决定升温速率。

影响焦炭反应性试验结果准确性的因素赵燕;杜化振;刘二场;马丽;雷明华【摘要】焦炭反应性及反应后强度是衡量焦炭质量的重要指标,影响焦炭反应性试验结果准确性的主要因素有反应温度、二氧化碳气体流量、测温点、补偿导线等.针对这几项主要因素,详细介绍了在试验过程中应采取的措施,从而确保试验结果的准确性和重复性.【期刊名称】《山东冶金》【年(卷),期】2016(038)006【总页数】2页(P60-61)【关键词】焦炭反应性;反应温度;气体流量;测温点;补偿导线【作者】赵燕;杜化振;刘二场;马丽;雷明华【作者单位】石横特钢集团有限公司,山东肥城271612;石横特钢集团有限公司,山东肥城271612;石横特钢集团有限公司,山东肥城271612;石横特钢集团有限公司,山东肥城271612;石横特钢集团有限公司,山东肥城271612【正文语种】中文【中图分类】TQ520.1焦炭在高炉生产中不仅为高炉提供冶炼热量和还原剂，还是高炉料柱的骨架及生铁形成过程中渗碳的碳源。

近年来随着高炉大型化，焦炭在高炉生产中的骨架作用更加重要，焦炭质量的优劣直接影响高炉是否顺行。

在焦炭质量指标中焦炭反应性及反应后强度现已成为高炉炼铁用冶金焦的主要质量指标。

其试验结果的准确性不仅直接影响高炉生产而且影响焦化配煤及焦炉工艺调整，所以如何确保整个试验顺利进行，并准确、及时出据检测数据成为试验工作者的工作重点。

石横特钢焦炭反应性试验设备采用中钢集团鞍山热能研究院生产的KF100、KF200型焦炭反应性装置，该设备符合GB/T 4000—2008《焦炭反应性及反应后强度试验方法》中对试验设备的要求，并按照该试验方法进行检测焦炭反应性及反应后强度指标。

根据GB/T 4000—2008对试验的要求，对于某一给定的样品影响试验结果准确性的因素主要由反应温度、二氧化碳气体流量、测温点、补偿导线等方面，因此，下面针对这几个因素进行分析。

2.1 反应温度在GB/T 4000—2008中要求反应温度为（1 100± 5）℃。

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。

关于焦炭热反应性反应后强度检测中的几个问题思考作者：刘海莹来源：《中国科技博览》2016年第04期[摘要]焦炭反应性及反应后强度是评价焦炭热性质的重要指标，本文对焦炭反应性及反应后强度，检测进行了思考，阐述了影响检测结果的几种因素如粒度形状、热电偶的位置、自动控温的参数、气流控制、CO2纯度。

[关键词]焦炭；反应后强度；检测中图分类号：TQ533 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0061-011 前言焦炭反应性及反应后强度作为评价焦炭热性质的关键指标，对高炉冶炼具有较高影响。

当前高炉大型化，这两个指标也越来越重要，根据本单位在检测这两项指标的过程中积累的经验，提出检测过程中应注意的一些问题。

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%）。

2、粒度形状要求焦样粒度取200±0.5g焦炭试样约38～42个，在反应器底部铺一层高约100mm的高铅球，上面平放筛板。

由于焦块粒度和形状对反应性有一定影响，粒度范围宽，形状变化大，必然会使试验数据分散。

选取试样粒度相近的焦块按比例取大于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，分两次置于I型转鼓中，以20r/min的转速，转50r，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。

试验焦炉的焦炭可用40mm～60mm粒级的焦炭进行制样。

将制好的试样放入干燥箱中，在170～180℃温度下烘干两小时，取出焦炭冷却至室温，称取200±5g待用[1]。

焦炭热强度影响因素1、捣固的堆比重：堆比重的提高，生产的焦炭结构越致密，大气孔减少，所以焦炭的热反应性较低，热反应后强度提高，焦炭的热性能得到改善。

2、熄焦方式的影响：在配比相同且炼焦条件不变的情况下，干焦的热性能要比湿焦的热性能明显改善。

干焦在干熄焦炉内缓慢冷却，相当于在焦炉中延长了闷炉时间，提高其热缩聚作用，并且没有湿法熄焦过程中存在的急剧冷却现象，微裂纹相对较少，同时，在长达3～4 h的干熄过程中，焦炭之间相互磨损，使其块度均匀，相当于起到了整粒作用，使其强度进一步提高。

3、配合煤的细度：随着配煤细度的增加，焦炭的反应后强度CSR随之改善，反应性CRI也随之下降；但当配煤细度达到85%左右后，随着细度的继续增加，焦炭的热态强度呈劣化趋势，反应性CRI 有所增大。

配煤细度过低时，煤颗粒较大，特别是黏结性差的煤粒度较大，运输及装炉过程中易偏析，且煤中粒度不均衡，导致配煤质量不均匀，引起焦炭内部结构不均一，焦炭强度降低。

细度过高时，煤中的活性成分被细粉碎，不仅降低了黏结煤的活性粒子作用，而且增加了非活性粒子的比表面，使煤料的黏结性下降。

并且过细煤料的堆比重下降，导致炼焦过程中煤粒间的熔融程度不充分，所炼焦炭结构不致密，孔隙增多，从而导致焦炭强度下降。

4、结焦时间的影响：随着结焦时间的延长，焦炭的热态性能随之改善，但当结焦时间超过一定后，随着结焦时间的继续延长，焦炭的热态性能仍继续改善，但效果已不明显。

这是因为随着结焦时间的延长，焦炭更加成熟，结构更加致密，强度有所提高，在这一点上与干法熄焦的作用有类似之处。

5、配煤比例：纯焦煤炼焦所得焦炭的热性能最好，其次是肥煤。

配入气煤的焦炭热性能稍差。

所以为了保证焦炭的热性能，应在经济合理的基础上尽量多配焦煤或肥煤。

6、碱金属（钾、钠）影响：钾、钠虽然对焦炭与CO2反应其催化作用，但在同一反应程度下，强度并不因钾、钠的存在而下降更多，这是因为催化作用虽然增加了焦炭的表层反应，却减轻了焦炭的内部反应。

焦炭反应性及反应后强度测定中应注意的问题【摘要】焦炭反应性和反应后强度是指导高炉生产的重要指标，但焦炭反应性及反应后强度测定中测定结果受试样加工、反应温度及保护气体流量等因素的影响都很大。

所以，如何控制好这些因素，使测定结果能正确指导生产，是人们一直关心的问题。

本文通过大量实验数据，总结出焦炭反应性及反应后强度测定中应注意的事项。

【关键词】反应性和反应后强度；样品形状；升温速度；反应温度；气体流量焦炭反应性和反应后强度是指导高炉生产的重要指标，近年来，高炉炼铁越来越大型化，此项指标可较好的反映焦炭的热性能情况以及在高炉中的骨架作用，指导焦炭的生产和高炉使用焦炭[1]。

在钢铁产量快速发展的今天，焦炭反应性及反应后强度测定已成为钢铁企业分析检验部门的日常工作。

随着钢铁企业之间竞争的日益加强，GB/T4000-2008[2]已被许多企业采用，但由于不同的操作人员对实验条件的掌握不尽相同，影响了对焦炭质量的评价。

本文通过丰富的实验数据，总结出焦炭反应性和反应后强度测试中需要注意的问题。

1.在制样过程中，应尽量选取接近球形的样品来试验GB/T4000-2008修定了GB/T4000-1996中的制样方法，焦样粒度由φ21 25改为φ23 25，焦炭样品的粒度范围缩小了，使所取焦炭样品粒度更接近，使试验结果更准确。

但对试样的具体形状，没做严格要求，这样一来，不同的试验者选取试样的标准不一样，导致试验结果相差较大。

通过大量实验发现，如果在筛子上的样品试验者不认真挑选，所取的片状焦过多，就会使测得的反应性偏高，反应后强度偏低。

片状焦越多，焦炭反应性偏高越多，焦炭反应后强度偏低得越多。

而所选的焦炭越接近球形，所测得的反应性及反应后强度值越接近真实值。

2.升温速度要按要求进行，反应温度要严格控制通过试验发现，升温速度太快或太慢都会影响反应结果，一般升温时间在100min附近最好，升温速度过快，就会在保护气对焦炭没保护好之前，焦炭由于温度过高而与氧气发生反应，使测得的反应性严重偏高，反应后强度结果严重偏低。

影响焦炭热态性质的因素探讨郑明东王晓燕（安徽工业大学化学与化工学院，马鞍山243002)随着科学技术的发展，人们对高炉生产过程的了解越来越详细，同时也对焦炭在高炉内的变化过程有了更加深入的了解。

传统的评价焦炭质量的指标均是冷态性质与成分，它们已不再能满足高炉生产的需要。

为此，提出焦炭热态性质指标，通常采用焦炭的反应性（CRI）和反应后强度（CSR）。

影响焦炭热性质的因素很多，也很复杂，目前还没有比较全面的解释。

本文从原煤性质方面来探讨这些因素与CRI、CSR的关系。

1 试验方法对皖北的17种煤样进行了工业分析、粘结性指标及灰成分组成分析等试验，并进行了4 0kg小焦炉炼焦试验，测定相应的焦炭各性质指标。

煤的Ad、Vdaf、G、Y、Std、M40、M10、CRI、CSR的分析均按照国标方法进行。

2 试验结果与讨论2.1 灰分对热性质的影响(1) 灰分对焦炭的影响可分为两方面，一方面是灰分中的SiO2、脉石等颗粒状岩石的影响；另一方面是灰分中的碱金属的影响，见图1。

由图l可看出，随着原料煤中灰分含量增加，焦炭的CO2反应性变大，反应后的强度变小。

这是由于灰分中SiO2等颗粒状的岩石在高温下的热膨胀性与焦炭不同，导致以它们为中心产生放射性裂纹，使得焦炭与CO2接触面变大，加快反应速度。

(2) 灰分中的矿物质即是指煤中矿物质的氧化物，它包括酸性氧化物和碱性氧化物。

矿物质对焦炭在高炉内降解是通过以下两条途径实现的，一是通过对溶损反应的催化作用，使焦炭溶损反应加剧，反应后强度降低；另一条途径是矿物质可以直接与碳作用，如高炉内的直接还原反应，TiC形成，钾、钠的层间化合物形成等。

矿物质是指煤中矿物质的氧化物，对焦炭的碳溶反应有催化作用，它包括酸性氧化物、碱性氧化物的盐类。

考虑全部的酸、碱成分后的校正酸碱指数MBI*为：MBI*＝(Na2O+K2O+CaO+MgO+Fe2O3+TiO2+MnO)/(SiO2+A12O3+P2O5) （1）由图2可知，当碱度指数增大时，焦炭的CO2反应性也增大，而焦炭的反应后强度逐渐降低。