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1、焦炭热性能的探讨与实践山西中阳钢铁有限公司焦化厂李海燕武彦鹏一、概述关键词二、焦炭热性能及其在高炉中的作用、挑战三、存在问题四、焦炭热性能的影响因素五、配煤调整与生产实践六、结论内容：摘要：焦炭的冷态强度是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。关键词：焦炭热性能反应性反应后强度影响因素配煤气孔率褐煤配比一、概述关键词二、焦炭热性能及其在高炉中的作用、挑战2.1焦炭热性能焦炭的热态性能通常用热态反应性CRI
2、和热态强度CSR来表示。反应性指焦炭与CO2气体的反应能力。此反应也称为焦炭的气化反应。反应后的焦炭因失碳而产生裂缝,同时因气孔壁变薄而失去强度。2.2定义：GBT4000-2008焦炭反应性及反应后强度试验方法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）上述反应后的焦炭经过Ι型转鼓一定转数的试验后，＞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）。2.3焦炭在高炉中的作用高炉焦炭在高炉冶
3、炼中的作用非常重要。——发热剂,它提供铁矿石还原熔化所需的热量;——还原剂,它提供铁矿石还原所需的还原气体;——料柱骨架,它对炉料起支撑作用,并提供一个煤气通过的透气层;铁中的碳也全部来源于高炉焦炭。2.4焦炭挑战中钢公司高炉目前全部配置了富氧喷煤、高顶压技术及高炉大型化（1280m3高炉）。随着富氧喷煤技术的发展,焦炭的还原剂、发热剂、渗碳的作用已部分被喷吹煤粉所取代。但是作为料柱骨架,特别是高炉大型化后,保持料柱在高炉冶炼过程中具有良好的透气性是不能取代的,而且由于以煤代焦大幅度降低了入炉的焦炭
4、,其保持强度的能力更加值得关注。再有,从节能的角度看,高反应性的焦炭反应开始位置移向高炉上部,焦炭强度下降幅度增大,粉末增多导致炉料的透气、透液性变差从而影响到高炉顺行,能量利用也随着焦炭的气化加剧而变差。以上这些因素都对焦炭提出了更高的要求,即要求焦炭有尽可能低的反应性和更高的反应后强度。3.1我厂煤源的特点我厂地处离柳焦煤矿区，本地煤主要以主焦煤JM15、JM25（国标Vd=10~28，G＞65，Y＜25）为主。本地4#、10#原煤煤质：内灰内硫挥发分G备注4#≤7.0≤0.620～23.090
5、10#≤6.01.11580外购榆林（褐煤）原煤煤质：榆林～3.0～0.3～35—全灰～7三、我厂存在问题反应性CRI，％反应后强度CSR，%备注国标（一级焦）≤30≥55GB/T1996-2003太钢2469鞍钢2562.5宝钢﹤26﹥66大土河≤25-28≥62-69供太钢、河北钢企3.2国内焦炭反应性要求2004年元旦，60万吨焦炉投产。投产初期及大高炉投运后，焦炭热性能与行业及炼铁要求有差距，表现在CRI偏低，CSR偏高。3.3存在问题时间炼铁要求CRI实际CRI实际CSR2004-2005
6、.1220（2006年1月）10.684.32011.425（2011年4月）21.573.6因此，提高焦炭CRI提上了日程。4.1捣固炼焦对焦炭热态性能的影响为了解捣固对焦炭热性能的影响，在配比不变、基准样堆比重为0.70t/m3的情况下，通过捣固使入炉煤堆比重分别提高10%、20%、30%炼制焦炭，然后测定所炼焦炭的热性能，试验结果见表1。由表1可知，由于碳溶反应一般只在大气孔内发生，随着堆比重的提高，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
7、善。四、焦炭热性能的影响因素堆比重/(t·m-3)M30/%M10/%CRI/%CSR/%0.7082.810.635.041.80.7782.78.433.148.00.8483.28.531.854.20.9181.48.329.358.74.2熄焦方法的影响为了对比不同的熄焦方法对焦炭热性能的影响，进行了多批量焦样的热态性能测定，得到了大量数据：湿熄焦：CRI29.5CSR59.0%，干熄焦:CRI24.3CSR64.8%对比：CRI-5.2CSR+5.8干熄焦的反应性比湿熄焦的要下降5%左右
8、，反应后强度比湿熄焦的也要提高5%左右。在配比相同且炼焦条件不变的情况下，干熄焦的热性能要比湿熄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3～4h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。4.3配合煤细度的影响对同种配合煤进行不同程度的粉碎，焦炭的热性能：表2不同细度配合煤对焦炭性能的影响%随着配煤细度
