焦炭热态性能及其影响因素研究

影响捣固焦炉焦炭热性能的因素及改进措施炼铁过程中，焦炭既作为燃料为冶炼过程提供热源，又作为主要的还原剂。

为了维护高炉料柱的透气性，使高炉能够正常运行，需要焦炭有一定的块度和强度。

通常意义上的冷强度指标已不足以全面评价高炉用焦炭的质量，更主要的是对焦炭在高炉中抗劣化能力（热反应性）的评价。

XX焦化制气厂新建成的两座捣固焦炉分别于2007年7月和2008年6月投产，捣固焦炉在扩大炼焦煤资源的同时，能够改善焦炭的冷强度，但焦炭的热性能波动大，为使焦炭反应性（CRI )和反应后强度（CSR）满足1350m3高炉的要求，我们对影响焦炭热性能的各因素进行了分析和试验，通过优化配煤方案，改进配煤系统的操作和控制方式，有效地提高了焦炭质量。

1 原料煤状况我厂的煤源主要来自云南省曲靖、富源、宣威，贵州省的盘县和四川攀枝花等地，供煤点相对较多，煤的质量不稳定。

由于煤本身具有复杂的组成结构和理化性质，即使同一变质程度的煤，甚至同一矿井煤的性质也不完全一样；其次是洗煤厂认识到工业分析数据的可加和性，利用高挥发及低挥发煤种进行比例配合，以达到炼焦用煤的挥发分指标，故仅用工业分析已不能准确判断来煤质量的真实性，只有经过煤镜质组反射率数据分析及直方图分布，以区分人为混煤和自然变质程度煤种，才能真实、准确反映出煤的本质，其准确性是其他方法无以替代的。

对各系列洗精煤进行镜质组反射率试验，其质量指标（2008年1～8月加权平均值）见表1。

我厂的1/3焦煤中的茨门沟和盘江两个煤种属单种煤，煤质相对较好，最大胶质层厚度Y分别为22. 9mm和22. lmm, 粘结指数G分别为87. 4和90. 1，其次是羊场煤，胶质层厚度为20. 7mm, 粘结指数为87. 0。

而补木煤、恩圭2 5号焦煤和攀罗15号焦煤属复杂混煤，煤质相对差。

2 影响焦炭热性能的因素2.1 原料煤质量原料煤是影响焦炭质量的主要原因之一，包括煤的变质程度、煤中杂质影响、煤的结焦性能等。

焦炭热性能检测各因素影响及对策摘要：在当前高炉环境中，对焦炭的应用性能进行评价，主要是看焦炭反应性CRI及反应强度CSR，实际表现出的价值作用在逐步提高。

为了对焦炭热性能检测各因素等进行深入分析，本篇文章以国标GB/T4000-2008焦炭反应性及反应之后强度测定为指导，综合了试样最初制备、恒温区控制等不同方面，进而对可能影响检测结果的因素进行深入分析，并结合了我中心在用KF100-3B测定装置实际应用案例，对检测过程中相关影响因素如何有效控制等进行了介绍，对于检测结果再现性的提升具有重要影响。

关键词：焦炭热性能；检测；各影响因素；对策分析在当前社会发展推动下，我国高炉生产大型化成为了一个基本的前进趋势，焦炭是最为主要的料柱骨架，其实际性能表现至关重要，随着经验总结的深入，对于焦炭性能如何进行有效评价的相关指标也更加完善。

和冷态强度的耐磨指标（M10）等相比，焦炭热性能最符合焦炭在大型化高炉中的使用特性。

通过实践来看，由于焦炭热性能试样性状的复杂性、检测周期较长等，很难对再现性进行有效保障。

在查阅和研究相关平行试验基础上，对焦炭热性能检测过程中的各项影响参数进行了全面分析，进一步明确了各影响因素，对如何进行有效应对也起到了非常好的指导作用。

1基本内容概述1.1检测过程的介绍以国标GB/T4000-2008标准为参照，在对焦炭反应性以及反应后具体强度的测定上，需要选择直径大于或者等于25毫米且重量为20千克的焦炭，将泡焦等杂质内容清除，破碎等之后剩余10千克，在对薄片等进行清除后，缩分剩余2千克，分两次经I型焦炭机械强度测定转鼓50R，再次筛取+23毫米以上焦块200±0.5g装入到焦炉中[1]。

为了保障试验的质量，需要选择控温加热炉，这样可以提高试验精准度，确保反应时间不低于2小时，之后在氮气（2L/min）作用下将焦炉进行冷却直到与室温平衡，残余重量比就是焦炭反应性，在反应完成后将焦块放置到I型转鼓并以20R/min速度共转30min，旋转600R，在此基础上按照相关标准要求对反应后强度进行有效计算。

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。

焦炭热性能影响因素分析摘要：作为高炉主要的骨架材料，焦炭的热性能对日益强化的高炉生产起到了较大影响作用，为了提高高炉的耐热属性和其生产效率，必须对焦炭的热性能进行深入研究。

本文从多个角度分析了焦炭热性能的影响因素，为相关单位进一步提高高炉的耐热性提供一些参考依据。

关键词：焦炭；热性能；影响因素引言焦炭在高炉中具有热源、还原剂、渗透剂和料柱骨架等作用，焦炭中低于1%的碳随高炉煤气逸出，其余全部消耗在高炉中，大致比例为风口燃烧55%～65%，料线与风口间碳熔反应25%～35%，生铁渗透7%～10%，其他元素还原反应及损失2%～3%。

近年来随着高炉冶炼技术的发展，特别是高炉容积大型化、高风温技术以及鼓风富氧喷煤技术的迅猛发展，焦炭作为高炉内料柱骨架，保证炉内透气、透液的作用更为突出。

焦炭质量特别是焦炭CＲI及CSＲ对高炉冶炼有极大的影响，成为限制高炉稳定、均衡、优质、高效生产铁水的关键性因素。

1、影响焦炭热性质的主要因素1.1、原料煤性质对焦炭反应性产生的影响原料煤的变质程度、杂质含量以及结焦性能等会对焦炭反应性起到重要影响。

原料煤变质程度不同，其炼制焦炭的反应性也不尽相同。

在烟煤中，一般来说，低变质程度煤炼制的焦炭具有较高的反应性，煤的变质程度越高，所得焦炭的反应性越低，一旦煤的变质程度与贫煤接近时，其焦炭的反应性则会呈现上升情况。

实践表明，在1000℃的条件下，对变质程度不同的煤炭进行焦炭反应性试验，无论是哪种反应气体，其反应性均与煤变质程度有着密切的联系，且呈现大致相同的规律，只有氢反应具有较大的离散程度。

而在炼焦煤的范围内，其镜质组的最大平均反射率与焦炭反应性关系极为紧密，相关系数超出0．95。

1.2、煤炭中的部分矿物质则具有负催化作用或者不发生化学作用负催化作用是指对焦炭的熔损反应起到阻碍作用的矿物质，这种矿物质的存在会有效抑制焦炭反应的活性，例如煤炭中所含有的Si以及B等元素，对二氧化碳的化学反应性有着较强的遏制作用。

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。

焦炭热态性质预测模型的研究 JN__(-_.8<王光辉范程田文中（武汉科技大学化学工程与技术学院，武汉430081)O__|'1B>_X^___R~~_L随着高炉的大型化和富氧喷煤技术的应用，高炉对焦炭质量提出了更高的要求，衡量焦炭的质量指标有冷态强度和热态强度。

焦炭冷态强度（M40和M10)预测模型的建立已有讨论；焦炭反应性(CRI)和反应后强度(CSR)是表征焦炭热态强度的重要指标，焦炭与CO2的反应程度直接反映了焦炭在高炉中的行为。

用传统的小焦炉进行配煤炼焦试验存在试验周期长、工作量大等不足，采用焦炭预测模型公式来指导配煤则具有明显的优势。

i _zwUS!5e_fk_{_0_d_1 预测模型的建立 @d_EiVF`4:1.1 模型变量的选取 {x@|VuL=_影响焦炭热态强度的因素很多，主要为煤的变质程度、煤的粘结性、炼焦工艺和煤的灰分组成。

煤的变质程度可以通过干燥无灰基挥发分来表征，当炼焦用煤的干燥无灰基挥发分偏高时，焦炭气孔率明显增大，同时也增加了与CO2反应的接触面积，从而降低了焦炭气孔壁的强度，使焦炭的热态强度有所下降。

tSHFm_-_q`研究报导表明，煤的粘结性与焦炭热态强度有较强的关联，只有当煤的粘结性位于合适的范围内时，才能获得满足高炉生产要求的冶金焦炭。

$k_PH_xD!"试验也表明，随着结焦时间的增加，焦炭的粒度、CRI和CSR均有所改善，焦炭的微观结构也有明显变化，各向异性结构的增加导致焦炭热态强度的提高。

这主要是因为结焦后期的热分解与热缩聚程度提高，有利于降低焦炭挥发分和氢含量，使气孔壁材质致密性提高，从而提高了焦炭的显微强度、耐磨强度和反应后强度。

但气孔壁致密化的同时，微裂纹将扩展，因此抗碎强度则有所降低。

|yY`__s6Uq在焦饼加热均匀的基础上，适当提高焦饼温度，使加热速度加快，胶质体固化温度区间加大，可以改善煤的粘结性，同时焦炭挥发分充分析出，炭化程度提高，焦炭结构致密，对CO2侵蚀的抵抗力增强，焦炭反应性减小，因此适当提高炼焦温度，可以改善焦炭热性能。

影响焦炭热态性质的因素灰分对热性质影响(1)灰分对焦炭的影响分两方面：一方面是灰分中的SiO：、脉石等颗粒状岩石对其影响【1；另一方面是灰分中的碱金属对其影响．见图1。

由图1可以看出．随着原料煤中灰分含量增加焦炭的CO 反应性变大，反应后的强度变小。

这是由于灰分中SiO：等颗粒状的岩石在高温情况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C0：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。

如高炉内直接还原反应．TiC形成，钾、钠的层间化合物形成等【2j。

Ad矿物质即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、碱性氧化物和盐类。

考虑全部的酸、碱成分后的校正酸碱指数：图1 灰分对焦炭热性质的影响图2 碱度指数对焦炭热性质的影响MBr_—Na20—+K—~O+C丽aO +Mg O+F：而e203+TiO一2+MnO (1)由图2可知，当碱度指数增大时，焦炭的CO：反应性也增大。

而焦炭反应后强度逐渐降低。

说明碱金属对焦炭的溶损反应主要起着正催化作用，它们的存在严重的影响焦炭热性质，在生产中应该采取有效的措施来控制碱金属的含量。

以便提高焦炭的热性质。

2．2 煤化度指标对焦炭热性质的影响由图3可见。

煤的挥发分与焦炭的反应性和反应后强度有着密切的关系。

随着单种煤的挥发分含量增大，焦炭的CO：反应性变大，反应后强度逐渐降低。

尤其是挥发分含量在20％～24％之间的煤，其焦炭的反应性和反应后强度较好。

这是由于在炼焦过程中，随着温度的升高挥发分逐渐析出，挥发分含量越高，焦炭的孔隙越多或越大，使得焦炭的孔壁变薄及比表面增大，与CO 接触面增大，加快其反应速度。

图3 挥发分对焦炭热性质的影响图4 镜质组反射率对焦炭热性质的影响煤的镜质组反射率是表征煤化度的一个重要指标。

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。

焦炭热态性能的影响因素探讨贾瑞民，纪同森（济南钢铁股份有限公司焦化厂，山东济南250101）摘要：通过试验对比，探讨了炼焦煤捣固操作、配合煤细度、结焦时间、熄焦方式以及配煤结构对焦炭热态性能的影响。

结果表明，捣固炼焦在一定程度上可以提高焦炭的热性能；配合煤细度对焦炭的热性能有一定影响；适当延长结焦时间可以改善焦炭的热性能；干法熄焦可以显著改善焦炭的热性能；配煤结构及煤质特点对焦炭热性能有根本影响，在经济合理的基础上应尽量多配焦煤或肥煤以提高焦炭的热态性能。

关键词：焦炭；反应性；反应后强度；影响因素；探讨中图分类号：TQ520.1 文献标识码：A 文章编号：1004-4620（2008）02-0050-02 Discussion on Influencing Factors of Thermal Property of CokeJIA Rui-min, JI Tong-sen(The Coking Plant of Jinan Iron and Steel Co., Ltd., Jinan 250101, China)Abstract: By a series of contrastable experiments, the influences of coal stamping operation, the grain size of mixing coals, coking time, coke quenching type and coal blending composition on thermal properties of coke were discussed. The results shown that stamping operation could increase the thermal property in some extent, the fineness of mixing coals had some influence on the thermal property, prolonging properly coking time could improve the thermal property, dry coke quenching could obviously improve the thermal property, coal blending composition and the coal property were the basic factors, and then, on the base of economy, coking coal and fat coal should be used more to improve thermal property of coke.Key words: coke; reactivity; strength after reaction; influencing factor; discussion1 前言炼焦行业长期以来习惯于将焦炭的冷态强度作为衡量焦炭质量的重要指标，但在高炉的实际生产实践中，焦炭的热态性能对高炉高效运行等方面的影响更为明显，尤其是随着高炉的大型化，更是如此。

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。

浅谈焦炭热态性能影响因素摘要：在钢铁工业中，焦炭起着还原剂、热源和骨架的重要作用。

因此，随着高炉工艺的发展，对焦炭质量的要求正在逐渐升高。

炼焦行业中将焦炭冷态强度和焦炭热态性能（通常用热态反应性CRI和反应后强度CSR来表示）作为衡量焦炭质量的重要指标，尤其是随着高炉的大型化，改善焦炭性能已成为一项重要课题。

文章分析了影响焦炭热态性能的主要因素，得到了可改进焦炭质量的参考数据。

关键词：焦炭热反应性反应后强度燃烧室煤饼中心温度前言随着高炉大型化和喷吹技术的发展，焦炭的骨架作用越来越明显，其核心指标是抗碎强度、耐磨强度、反应性和反应后强度，即焦炭的冷态强度和热态性能。

只有降低焦炭的反应性，提高焦炭的反应后强度，才能够保证高炉顺行和各项指标的优化，从而使焦比降低、产能增大、炼铁成本降低[3]。

本论文主要从影响热态性能因素的角度提出改进措施，确定最优条件，既降低生产成本，同时还提高焦炭质量，为生产提供理论依据。

一、焦炭热态性能焦炭的热态性能通常用采用焦炭的反应性指数（CRI）和反应后强度（CSR）来表示。

焦炭的反应性（CRI）是指：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；上述反应后的焦炭经过Ι型转鼓一定转数的试验后，>10 mm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）。

计算公式如下：1.影响因素焦炭的冷态与热态性能是高炉用焦的主要质量指标。

影响焦炭性质的因素很多，也很复杂，目前还没有比较全面的解释。

文章主要讨论配合煤细度及结焦时间对焦炭热性能的影响。

二、配合煤细度的影响1. 实验准备取自备煤分厂的原料煤，实验炼焦配煤比按焦煤∶1/3 焦煤∶肥煤∶气肥煤∶瘦煤=40∶20∶23∶7∶10。

实验焦炉及其配套的原料煤粉碎装置；煤质、强度分析测试装置；原料煤及焦炭试样的采取和制备按照GB1997-1989进行，焦炭反应性CRI及反应后强度CSR按GB/T4000-1996 进行测定。

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。