焦炭反应性(CRl)及反应后强度(CSR)和焦炭抗碱性试验研究
汪海涛,胡红玲,付利俊,金蝶翔
(包头钢铁集团公司焦化厂,内蒙古包头 014010)
摘 要:通过大量的试验研究得知,利用焦炭的反应性及反应后强度可以很好地预测焦炭在高炉内
的反应行为,通过对比试验可以得到冷态强度与热态强度之间的关系。同时对焦炭抗碱性的研究了解了
焦炭在高炉内碱富集情况下的反应行为。
关键词:焦炭;反应性;反应后强度;抗碱性
中图分类号:TK22916 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2004)24—0044—03
1 前言
焦炭在高炉中主要起到热源、还原剂和疏松骨
架的作用。尤其高炉过程都是发生在上升煤气和下
降炉料的相向运动和相互作用之中,因此,整个料柱
的透气性是高炉操作的关键。
焦炭反应性(CRI)及反应后强度(CSR)是衡量
焦炭热反应性能的一个重要指标,焦炭与C02的反
应程度直接反映了其在高炉中的行为。因此加强对
该指标的试验研究可以很好地预测焦炭在高炉中的
反应行为,从而生产出合格的焦炭为高炉炼铁做出
应有的贡献。
2 焦炭的反应性(CRI)和反应后强度(CSR)的关
系2.1 焦炭的反应性(CRI)和反应后强度(CSR)的
概念
焦炭的反应性是指焦炭与二氧化碳、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作用下抵抗碎裂和磨损的能
力。焦炭在高炉炼铁进程中,要与二氧化碳、氧和水
蒸气发生化学反应。由于焦炭与氧和水蒸气的反应
有与二氧化碳的反应类似的规律,因此采用焦炭与
二氧化碳间的反应特性评定焦炭的反应性。
2.2 数据分析
根据国标规定的焦炭反应性和反应后强度测定
方法,我们对焦化厂生产的焦炭做了大量的反应性
与反应强度指标的测定,积累了大量的试验数据,见
别重要的问题,一旦小于此长度就会带来安全隐患。
东部区一栋假期中维修的教学楼,两名工人对墙面
凿毛,施工到大梁端部,没凿几下,即造成大梁端部
破坏,大梁落下,外墙向外倾覆,两名工人一死一伤。
焦炭反应后强度和热强度
全文共四篇示例，供读者参考
第一篇示例：
焦炭是一种高度含碳的固体燃料，通常用于冶金和煤化工生产中。在燃烧过程中，焦炭会发生一系列化学反应，这些反应不仅会影响焦炭的强度，还会影响其热强度。本文将探讨焦炭反应后的强度和热强度，并分析其对焦炭质量和应用的影响。
焦炭在高温下燃烧时，会发生一系列氧化反应，主要包括碳氧化反应和硫氧化反应。碳氧化反应是指焦炭中的碳与氧气反应生成二氧化碳或一氧化碳，这些气体会随着燃烧过程释放出来。硫氧化反应则是指焦炭中的硫与氧气反应，生成二氧化硫或三氧化硫，这些气体也会排放到大气中。这些氧化反应会导致焦炭的质量和强度下降，因为碳和硫的氧化产物会使焦炭失去一定的燃料价值。
除了氧化反应外，焦炭还可能发生其他化学反应，如焦炭的煤化学反应和水解反应。焦炭的煤化学反应是指焦炭中的有机物质与热解副产物反应，可能生成一些气体和液体产物。水解反应则是指焦炭中的水分与焦炭中的氢气或氧气反应，可能生成一些氢气和二氧化碳等产物。这些化学反应会影响焦炭的热强度，因为产生的气体和液体会影响焦炭的热值和燃烧性能。 焦炭的强度主要受其化学成分和结构特征的影响。一般来说，焦炭的密度越高、孔隙率越低、结晶度越高，其强度也会越高。焦炭在高温下燃烧时，会发生一些热化学反应，如焦炭的炭化、气化和熔化等反应。这些热化学反应会改变焦炭的结构和形貌，进而影响其强度。焦炭的炭化反应是指焦炭中的有机物质被高温裂解生成炭质颗粒，这些颗粒会填充焦炭中的孔隙，增加焦炭的密度和强度。
焦炭的热强度主要由其热值和燃烧性能决定。热值是指单位质量焦炭完全燃烧释放的热量，通常以焦炭的高位发热值或低位发热值表示。高位发热值是指焦炭完全燃烧时释放的热量，不考虑燃烧产物中的水蒸气凝结热。低位发热值则是指焦炭完全燃烧时释放的热量，考虑了水蒸气凝结热。燃烧性能主要取决于焦炭的燃烧速度、燃烧温度和热值。
第１期 煤质技术 ２０１４年１月
影响焦炭性质的因素分析及质量预测模型研究现状
田陆峰 ，李志凯。，张 丽
（１．煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院，北京 １０００１３； ２．国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室，北京 １０００１３； ３．北京金泰恒业燃料有限公司，北京 １０００１３； ４．北京节能技术监测中心，北京 １０００１３）
摘 要：分析了原料煤的变质程度、黏结性指标和矿物质含量等性质以及炼焦温度、结焦时间等工 艺条件在炼焦过程中对焦炭质量产生的影响，总结了焦炭质量预测模型的研究现状。对基于回归分 析法和神经网络等智能算法的预测模型以及改进后预测模型的优缺点进行了评价，最后对焦炭预测 模型的发展方向和研究重点进行了展望。 关键词：焦炭性质；焦炭质量；预测模型 中图分类号：ＴＦ５３ｌ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—７６７７（２０１４）０１—００４１—０３ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｏｋｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｑｕａｌｉｔｙ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ＴＩＡＮ Ｌｕ—ｆｅｎｇ 一，ＬＩ Ｚｈｉ—ｋａｉ。。ＺＨＡＮＧ Ｌｉ （１．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｏａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１３，Ｃｈｉｎａ ２ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏａｌ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１３，Ｃｈｉｎａ ３．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉｎｔａｉ Ｈｅｎｇｙｅ Ｆｕｅｌ Ｃｏ，，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１３，Ｃｈｉｎａ ４．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓａｖｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｆｅｅｄ ｃｏａｌ（ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃ ｇｒａｄｅ，ｃａｋｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ｍｉｎｅｒａｌ ｃｏｎｔｅｎｔ），ａｎｄ ｃｏｋｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｋｉｎｇ ｔｉｍｅ）ｗｏｕｌｄ ｂｏｔｈ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｃｏｋｅ ｑｕａｌｉｔｙ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｃｏｋｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｗｅｒｅ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｍｅｒｉｔｓ ａｎｄ ｄｅｍｅｒｉｔｓ ｏｆ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓ．Ａｔ ｌａｓｔ，ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｅｍｐｈａｓｉｓ ｏｆ ｃｏｋｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｗｅｒｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｋｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｃｏｋｅ ｑｕａｌｉｔｙ；ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ
第２期（总第１５９期） ２０１２年４月 煤化工 Ｃｏａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｎｏ．２（Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１５９） Ａｐｒ．２０１２
南钢焦炭质量预测模型研究
徐兴福 ，孙宝东－，盛建文・，李致忠 ，周尽晖２，王培平２，王世杰２
（１．南京南钢产业发展有限公司，江苏南京２１００３５；
２．武汉科技大学湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室，湖北 武汉４３００８１）
摘要基于南钢产业发展有限公司配煤炼焦实际生产数据，借助逐步回归法进行数据的分析与处理，建
立了适合其自身特点的焦炭质量预测模型，经显著性检验以及预测结果分析，所建立的焦炭质量预测模型能够
预测和控制焦炭质量，为优化配煤结构、降低生产成本奠定了理论基础。 关键词炼焦配煤，焦炭质量，回归分析，预测模型
文章编号：１００５—９５９８（２０１２）一０２—００３２—０４ 中图分类号：ＴＱ５２ 文献标识码：Ａ
随着高炉的大型化和富氧喷吹煤粉等技术的广
泛应用，对焦炭质量及稳定性的要求愈来愈高。为了
提高焦炭质量，国内焦化厂的配煤方法逐渐由传统的
经验配煤向煤岩配煤以及基于焦炭质量预测模型的
专家配煤发展。用煤质指标预测和控制焦炭质量，从
而优化配煤结构，稳定并提高焦炭质量，已成为焦炭
质量控制与管理的重要方法［１］。
国内外的研究者和钢铁企业非常重视焦炭质量
预测模型的研究，提出了不同的焦炭质量预测方法，
所建模型差异也较大，原因在于煤质的复杂性和成焦
过程是一个异常复杂的过程［２－４］。另外，由于生产用煤
和工艺条件不同，已有的预测方法和模型都有各自的
适用范围。因此，有必要基于南钢产业发展有限公司
（简称南钢）用煤和焦炭实际生产数据的统计分析，建
立起适合南钢的焦炭质量预测模型，最终达到优化配
煤结构，降低生产成本，稳定并提高焦炭质量的目的。
１生产数据的采集与数学处理
１．１生产数据的采集
炼焦煤煤质分析及焦炭质量检测是焦化厂日常
