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1、影响焦炭质量因素的探讨 焦炭产品质量优劣直接影响钢铁产品质量和成本。要想改善焦炭质量，达到提高焦炭强度、密度的目的,只能从结焦机理、炼焦工艺等方面寻找途径。从结焦机理看,在干馏过程中煤质软化→熔融→膨胀→固化→收缩→成焦这一过程是必经的。在这一过程中,只要配合煤具有良好的熔融性、粘结性,使固体物质空隙填满,固、液体物质充分附着,是可以提高密度和强度的。从生产工艺看,如能合理控制结焦过程,也会对气孔率等产生较大影响。因此看出,配合煤性质是影响焦炭质量的内部因素,是基础;生产工艺是影响焦炭质量的外部因素,是保证。只有合理调节内因,控制外因才可获得理想焦炭产品。
一、影响焦炭质量煤的因素
1.配合
2、煤煤化程度参数
代表煤化程度的指标有挥发分Vdaf和镜煤平均最大反射率Rmax。二者之间存在明显线性相关关系,
其关系式为:
Rmax=2.35-0.041Vdaf
挥发分容易测定,且可按加成性计算,因此只需对挥发分重点分析。
挥发分对焦炭质量的主要影响是:
(1)挥发分过高,收缩度大,易造成焦炭平均粒度呈条状减小;抗碎强度降低;焦炭气孔壁薄,气孔率增大。
(2)挥发分偏低,收缩度小,易造成炉墙压力增大,还可能造成难推焦,损坏焦炉设备。因此,在配煤中挥发分应作为重要参数调控。
挥发分Vdaf一般控制24%～30%较为适宜。
2.配合煤粘结性参数
表征配合煤粘结性的指标主
3、要有膨胀度b、流动度MF和胶质层厚度Y等。
在配合煤中由于各单种煤煤化程度区间不同,其塑性温度区间也不同,这就使不同配合煤具有不同膨胀度和流动度,且配合煤的膨胀度、流动度不具有可加成性,配煤时需要实际测定。膨胀度、流动度表征了煤质中活性物的含量和性质,其量值大小对焦炭密度强度存在影响。因其测定较复杂,不将其作为主要参数控制。但一般配合煤应控制膨胀度b不小于50%。
胶质层厚度Y较直观地表征了配合煤中胶质体的含量。要炼制好的焦炭首先需要有足够量的胶质体来充分浸润、粘结煤中固化物质。但胶质体过量,会影响结焦过程中挥发物的溢出,而影响焦炭质量。因此在配煤时应合理控制Y值。但因Y值只反映胶质体
4、的含量而不反映其性质,相同Y值的不同配煤会形成不同强度的焦炭,因此应将Y值作为配煤中的重要参数而不作为预测强度的主要参数。实验证明Y值对于配合煤具有可加成性。这样只要在保证适当Y值(一般为15～20mm)的基础上合理调整配煤方案则可有效控制焦炭密度和强度。
3.配合煤结焦性参数
粘结指数G表征了煤的粘结能力,同时又反映了煤的结焦性能,要炼制高强度的焦炭必须有足够的G值,而过高的G值又会造成焦炭变脆,强度降低。因此,在配煤中应将G值作为重要参数加以控制。一般控制G在60～75较为适宜。根据煤的粘结指数，可以大致确定该煤的主要用途，一般地说，结焦性好的煤，粘结性也好。
4.活性物、惰性物组分
5、 从煤岩学理论发展起来的煤岩配煤技术,更清楚、更直观地将配合煤分为活性组分TR和惰性组分TI,通过寻找最佳强度时的活、惰比,达到预测配煤的目的。这一技术对研制高密度铸造焦是一个很好启示。不仅应合理控制活、惰性组分的含量,还应控制其组分性质。
惰性物对焦炭真比重、强度、块度等有很大影响,因此配煤时不仅应控制其含量,还应控制其性质,使惰性物具有较高的真比重、强度和附着粘结物的能力。可以通过填加延迟粉、焦粉等惰性物的方法进行调节。
活性物对焦炭密度、气孔、强度等影响较大,可以通过填加沥青、重油等活物的方法调节其性质。
二、影响焦炭质量的工艺因素
1.装炉煤堆比重
入炉煤堆比重是影响焦炭
6、气孔率的显见因素。对顶装式焦炉应通过对装平煤过程的控制,尽量增大堆比重。一是装煤要快、要满;二是平煤要压实、平透。这样一可增加入炉煤上下部堆比重二可减少炉顶泡焦量,提高成焦率。例如66型焦炉入炉煤量从3.8t/炉增加到4.2t/炉,泡焦率可减少5%以上；对捣固焦而言，捣实后煤饼由0.7—0.9-1.15t／m3.
2.入炉煤水份
入炉煤水份对焦炭强度、气孔率都有影响,一是影响入炉煤堆比重。水份增大,堆比重减小;二是影响焦炉温度。水份高不仅影响炭化室焦炭成熟时间,更重要的是由于其蒸发大量吸热的过程造成相邻炭化室炉温波动,影响其焦炭的收缩和成焦。造成视密度降低和气孔率增大。入炉煤水份一般控制在
7、7%-10%较为适宜。
3.装炉煤的粒度
要炼制高密度焦炭,应考虑配合煤原料的不同性质,对其粒度区别控制。对于填加的惰性物如延迟粉、焦粉等细度应严格控制,以利于其被活性物浸润、吸附和粘结。对于难粉碎的硬煤如瘦煤、气煤等细度应控制在3mm以下。而对于粘结性、流动性好的原料如肥煤、沥青等细度控制可相对宽松,以利于其流动性、粘结性的发挥。采用选择性破碎技术对于改善焦炭致密性有着重要作用。
4.干馏温
