升温速率对焦炭反应性及反应后强度的影响

摘要：焦炭反应性及反应后强度测试规范性（GB/T 4000-2008）较强，测试误差（CRI：r≤2.4%，CSR：r≤3.2%）较大的原因，对煤焦实验中心现有焦炭反应性及反应后强度测定装置（中钢集团鞍山热能研究院有限公司，KF-200型）进行测试，以分析升温速率对焦炭反应性及反应后强度的影响。结果表明，在严格遵守国标（GB/T 4000-2008）规定升温速率（8～16℃/min）内，升温速率对焦炭反应性及反应后强度无显著影响。

关键词：焦炭反应性 焦炭反应后强度 升温速率

中图分类号：TF526.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（b）-0000-00

焦炭热性能主要指焦炭反应性和反应后强度，焦炭反应性的大小影响着反应后焦炭的强度，使焦炭在高炉各个部分的状态和行为发生变化，制约着焦炭在高炉中料柱骨架的作用，进而影响高炉的透气性。绝大多数钢铁企业对焦炭反应性及反应后强度都有较严格的要求。但焦炭反应性及反应后强度的测试规范性（GB/T 4000-2008）较强，测试误差（CRI：r≤2.4%，CSR：r≤3.2%）也较大，提高其测试结果的准确性一直是大家努力的目标。本研究对升温速率对焦炭反应性及反应后强度的影响进行了一系列试验及研究。

1、实验方法

称取一定质量（m，200±0.5g）的焦炭试样，置于反应器中，在不同升温速率下与二氧化碳反应两小时后，以焦炭质量损失（m-m1）的质量分数（（m- m1）/m×100）表示焦炭反应性（CRI）。反应后的焦炭经I型转鼓实验后，以大于10mm粒级焦炭占反应后焦炭的质量分数（m2/ m1×100）表示焦炭反应后的强度（CSR）。煤焦实验中心现有焦炭反应性及反应后强度测定装置为中钢集团鞍山热能研究院有限公司生产，型号为KF-200型，调节升温速率主要经由调节偏差限幅、积分限幅来决定输出功率，进而决定升温速率。

为使试验具有代表性，试验针对两种配合煤炼制的焦炭和两种单煤炼制的焦炭分别进行对比分析，并加以总结。

2、实验结果

2.1、配合煤炼制焦炭在不同升温速率下的反应性及反应后强度

2.2、单煤炼制焦炭在不同升温速率下的反应性及反应后强度

3、实验分析

由以上四个表中的数据及相对应的四个线性图，可以看出：在严格遵守国标（GB/T 4000-2008）规定升温速率（8～16℃/min）内，焦炭的反应性与反应后强度无明显的线性关系，且每组试验的反应性与反应后强度均在误差范围（CRI：r≤2.4%，CSR：r≤3.2%）之内。线性图波动的原因，多是由于在人工选样时加入了人为因素，致使每炉反应性试验入炉时的粒数的不同所致。

4、结论

在焦炭反应性及反应后强度的试验中，在严格遵守国标（GB/T 4000-2008）规定升温速率（8～16℃/min）内，焦炭的反应性与反应后强度无显著关系。所以在实际生产过程中，若出现数据超出误差范围，可在去除升温速率因素外寻找其它可能致使出现超差的因素，且在严格遵守国标（GB/T 4000-2008）规定升温速率（8～16℃/min）内，可根据实际生产情况自行调节升温速率以满足生产需要。