升溫速率對(duì)焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度的影響

摘要：焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度測(cè)試規(guī)范性（GB/T 4000-2008）較強(qiáng)，測(cè)試誤差（CRI：r≤2.4%，CSR：r≤3.2%）較大的原因，對(duì)煤焦實(shí)驗(yàn)中心現(xiàn)有焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度測(cè)定裝置（中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院有限公司，KF-200型）進(jìn)行測(cè)試，以分析升溫速率對(duì)焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明，在嚴(yán)格遵守國(guó)標(biāo)（GB/T 4000-2008）規(guī)定升溫速率（8～16℃/min）內(nèi)，升溫速率對(duì)焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度無顯著影響。

關(guān)鍵詞：焦炭反應(yīng)性 焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度 升溫速率

中圖分類號(hào)：TF526.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（b）-0000-00

焦炭熱性能主要指焦炭反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度，焦炭反應(yīng)性的大小影響著反應(yīng)后焦炭的強(qiáng)度，使焦炭在高爐各個(gè)部分的狀態(tài)和行為發(fā)生變化，制約著焦炭在高爐中料柱骨架的作用，進(jìn)而影響高爐的透氣性。絕大多數(shù)鋼鐵企業(yè)對(duì)焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度都有較嚴(yán)格的要求。但焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度的測(cè)試規(guī)范性（GB/T 4000-2008）較強(qiáng)，測(cè)試誤差（CRI：r≤2.4%，CSR：r≤3.2%）也較大，提高其測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性一直是大家努力的目標(biāo)。本研究對(duì)升溫速率對(duì)焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度的影響進(jìn)行了一系列試驗(yàn)及研究。

1、實(shí)驗(yàn)方法

稱取一定質(zhì)量（m，200±0.5g）的焦炭試樣，置于反應(yīng)器中，在不同升溫速率下與二氧化碳反應(yīng)兩小時(shí)后，以焦炭質(zhì)量損失（m-m1）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（（m- m1）/m×100）表示焦炭反應(yīng)性（CRI）。反應(yīng)后的焦炭經(jīng)I型轉(zhuǎn)鼓實(shí)驗(yàn)后，以大于10mm粒級(jí)焦炭占反應(yīng)后焦炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（m2/ m1×100）表示焦炭反應(yīng)后的強(qiáng)度（CSR）。煤焦實(shí)驗(yàn)中心現(xiàn)有焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度測(cè)定裝置為中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院有限公司生產(chǎn)，型號(hào)為KF-200型，調(diào)節(jié)升溫速率主要經(jīng)由調(diào)節(jié)偏差限幅、積分限幅來決定輸出功率，進(jìn)而決定升溫速率。

為使試驗(yàn)具有代表性，試驗(yàn)針對(duì)兩種配合煤煉制的焦炭和兩種單煤煉制的焦炭分別進(jìn)行對(duì)比分析，并加以總結(jié)。

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1、配合煤煉制焦炭在不同升溫速率下的反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度

2.2、單煤煉制焦炭在不同升溫速率下的反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度

3、實(shí)驗(yàn)分析

由以上四個(gè)表中的數(shù)據(jù)及相對(duì)應(yīng)的四個(gè)線性圖，可以看出：在嚴(yán)格遵守國(guó)標(biāo)（GB/T 4000-2008）規(guī)定升溫速率（8～16℃/min）內(nèi)，焦炭的反應(yīng)性與反應(yīng)后強(qiáng)度無明顯的線性關(guān)系，且每組試驗(yàn)的反應(yīng)性與反應(yīng)后強(qiáng)度均在誤差范圍（CRI：r≤2.4%，CSR：r≤3.2%）之內(nèi)。線性圖波動(dòng)的原因，多是由于在人工選樣時(shí)加入了人為因素，致使每爐反應(yīng)性試驗(yàn)入爐時(shí)的粒數(shù)的不同所致。

4、結(jié)論

在焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度的試驗(yàn)中，在嚴(yán)格遵守國(guó)標(biāo)（GB/T 4000-2008）規(guī)定升溫速率（8～16℃/min）內(nèi)，焦炭的反應(yīng)性與反應(yīng)后強(qiáng)度無顯著關(guān)系。所以在實(shí)際生產(chǎn)過程中，若出現(xiàn)數(shù)據(jù)超出誤差范圍，可在去除升溫速率因素外尋找其它可能致使出現(xiàn)超差的因素，且在嚴(yán)格遵守國(guó)標(biāo)（GB/T 4000-2008）規(guī)定升溫速率（8～16℃/min）內(nèi)，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況自行調(diào)節(jié)升溫速率以滿足生產(chǎn)需要。