焦炭的性能、用途和配煤.ppt

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1、§第二章焦炭的性能、用途和配煤教学目的：1.掌握焦炭的化学组成、物理机械性能、用途;2.了解配煤的相关知识。1§焦炭的性能、用途和配煤一、焦炭的性能二、焦炭的用途三、配煤炼焦主要内容2㈠焦炭的宏观构造与孔孢结构㈡焦炭的物理机械性能㈢焦炭的化学组成㈣焦炭的高温反应性㈤块焦反应率及反应后强度主要内容：一、焦炭的性能3一、焦炭的性能㈠焦炭的宏观构造与孔孢结构焦炭是质地坚硬，以碳为主要成分的含有裂纹和缺陷的不规则多孔体,呈银灰色。用肉眼观察焦炭都可看到纵横裂纹。沿粗大的纵横裂纹掰开，仍含有微裂纹的是焦块。将焦块沿微裂纹分开，即得到焦炭多孔体，也称焦体。焦体由气孔和气孔壁构成，气孔壁又称焦质，其主要成分

2、是碳和矿物质。4焦炭的裂纹多少直接影响焦炭的粒度和抗碎强度。焦块微裂纹的多少和焦体的孔孢结构则与焦炭的耐磨强度和高温反应性能有密切关系。用裂纹度指标进行评价：裂纹度即焦炭单位面积上的裂纹长度。气孔率是指气孔体积与总体积比的百分率，一般焦炭气孔率为35%～55%。一、焦炭的性能5一、焦炭的性能㈡焦炭的物理机械性能高炉生产对焦炭的基本要求是：粒度均匀、耐磨性和抗碎性强。焦炭的这些物理机械性能主要由筛分组成和转鼓试验来评定。1．筛分组成焦炭是外形和尺寸不规则的物体，用统计的方法表示其粒度。即用筛分试验获得的筛分组成计算其平均粒度。一般用一套具有标准规格和规定孔径的多级振动筛将焦炭筛分，然后分别称量各

3、级筛上焦炭和最小筛孔的筛下焦炭质量，算出各级焦炭的质量百分率即焦炭的筛分组成。6一、焦炭的性能（1）平均粒度：根据筛分组成及筛孔的平均直径可由下式来计算焦炭的平均粒度：式中——各粒级的质量百分率，%；——各粒级的平均粒度,由粒级上、下限的平均值计算；——算术平均直径。7一、焦炭的性能（2）粒度均匀性粒度均匀性可由下式计算：式中、、——分别表示焦炭中25～40mm、40～80mm和>80mm各粒级的百分含量。K值愈大，粒度愈均匀。8一、焦炭的性能2．耐磨强度和抗碎强度（1）转鼓试验方法焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。耐磨强度：当焦炭表面承受的摩擦力超过气孔壁的强度时，会产生表面薄

4、层分离现象形成碎屑或粉末，焦炭抵抗此种破坏的能力称耐磨性或耐磨强度，用M10值表示。9一、焦炭的性能抗碎强度：当焦炭承受冲击力时，焦炭沿结构的裂纹或缺陷处碎成小块，焦炭抵抗此种破坏的能力称焦炭的抗碎性或抗碎强度。用M25（M40）表示。焦炭的孔孢结构影响耐磨强度M10值，焦炭的裂纹度影响其抗碎强度M25值。M25和M10值的测定方法很多，我国多采用德国米贡转鼓试验方法。如下表所示。10一、焦炭的性能转鼓特性焦炭试样筛分强度指标（直径/长度）/mm转速/（转/分）转速/转质量/Kg粒度/mm孔型筛孔/mm耐磨强度/%抗碎强度/%1000/10002510050≻60圆形25，10≺10/M10≻

5、25/M25或≻40∕M40焦炭转鼓实验方法11一、焦炭的性能3.真密度、假密度、堆积密度真密度：单位容积焦炭的质量。（一般焦炭真密度为1.8～1.95g/cm3）；假密度（视密度）：单位容积焦块的质量。（一般焦炭视密度为0.8～1.08g/cm3）；堆积密度：单位容积焦炭堆积体的质量一般焦炭。（一般焦炭堆密度为400～500kg/m3）。12一、焦炭的性能㈢、焦炭的化学组成主要用焦炭工业分析和元素分析数据来加以体现。1．工业分析焦炭的工业分析包括焦炭水分、灰分和挥发分的测定以及焦炭中固定碳的计算。（1）水分（Mt）焦炭的水分是焦炭试样在一定温度下干燥后的失重占干燥前焦样的百分率。生产上要求稳

6、定控制焦炭的水分，水分波动会使焦炭计量不准，从而引起炉况波动。但水分也不宜过低，否则不利于降低高炉炉顶温度，且会增加装卸即使用中的粉尘污染。13一、焦炭的性能（2）灰分（Ad）灰分是焦炭中的有害杂质，主要成份是高熔点的SiO2和Al2O3等酸性氧化物,在高炉冶炼中要用CaO等熔剂与它们生成低熔点化合物，才能以熔渣形式由高炉排出。灰分的危害：①灰分高，就要适当提高高炉炉渣碱度，不利于高炉生产。②焦炭在高炉内被加热时，由于焦质和灰分热膨胀性不同，会沿灰分颗粒周围产生并扩大裂纹，加速焦炭破碎或粉化。③灰分中的碱金属还会加速焦炭同CO2的反应，使焦炭的破坏加剧。14一、焦炭的性能一般焦炭灰分每增加1%

7、，高炉焦比（每吨生铁消耗焦炭量）约提高2%，炉渣量约增加3%,高炉熔剂用量约增加4%,高炉生铁产量约下降2.2～3.0%。15一、焦炭的性能（3）挥发分（Vdaf）和固定碳（FC）挥发分是衡量焦炭成熟程度的标志，通常规定高炉焦的挥发分应为1.2%左右。若挥发分大于1.9%则生焦，其不耐磨，强度差；若挥发分小于0.7%，则焦炭过火，裂纹多且易碎。焦炭的挥发分同原料煤的煤化度及炼焦最终温度有关，如图1