高炉用焦炭热强度指标要求及检测方法
高炉用焦炭热强度指标要求及检测方法
焦炭作为高炉炼铁反应的必备材料，起着不容小觑的重要作用，由于影响高炉中焦炭热强度的因素多种多样。
为了更好的促进我国高炉炼铁的不断发展，提升我国高炉炼铁的冶炼效率，为今后的高炉使用焦炭的研究提供科学、有效的参考指导，就必须对焦炭热强度指标要求及其质量检测措施进行深入研究，进而准确的检测高炉反应中焦炭热强度。
1 高炉用焦炭热强度指标要求及其重要作用(1)焦炭在高炉中作用的演变。
焦炭的燃烧产生的热量可以推动高炉炼铁反应的进行，通过二氧化碳与氧气的氧化还原反应进而产生一氧化碳，为高炉炼铁提供充足的反应气体，随着科学技术的不断发展，学者发现除了焦炭可以起到上述作用外，还可以采用其他燃料推动高炉炼铁的反应和发生，如使用其他喷吹材料为高炉炼铁反应提供热源，高炉内部燃料物质形态如图1所示，其中位于块状带焦炭起到主要作用就是产生一氧化碳，为高炉炼铁提供充足的反应气体，位于块状带下方两大带系的焦炭的主要作用是为铁的生成提供充足的碳源。
为燃烧带的焦炭主要作用就是通过自身燃烧为高炉炼铁提供充足的热源和能量。
(2)高炉冶炼对焦炭的质量要求。
首先，高炉冶炼要求焦炭中含有充足的固定碳，进而为氧化还原反应提供充足的碳源，为了保证高炉反应进行的安全可靠性，焦炭中有害元素的含量应该保证在一定的水平范围内。
其次，焦炭颗粒体积要求均匀一致，直径在45mm 左右，根据不同高炉规格和反应要求，具体到焦炭颗粒尺寸有所差别，在选取不同尺寸的焦炭颗粒中要注意根据高炉冶炼的具体要求来进行选取。
再者，高炉冶炼中使用的焦炭的耐磨程度和抗碎程度必须符合焦炭颗粒的强度要求，以保持焦炭在反应中的颗粒性，降低外界挤压和自身应对焦炭颗粒的影响。
最后，焦炭应具有一定的高温性能，用反应性CRI 和反应后强度CSR 表征。
如图2所示，CRI 与CSR 总体上分布呈现线性回归关系，线性回归系数为-1.3952，关系式的方差为0.9019，当焦炭的损失质量占总质量的20%到30%之间时，10mm 尺寸的颗粒占据反应剩余焦炭的60%左右，随着反应性百分比的增加，反应后强度的百分比逐渐降低，最终趋于零值。
焦炭反应性及反应后强度的测定
焦炭反应性及反应后强度的测定1主要内容及适用范围规定了测定焦炭反应性及反应后强度的方法提要、实验仪器、设备和材料、试样的采取和制备、实验步骤、试验的结果计算和精密度。
适用高炉炼铁用焦的焦炭反应性及反应后强度的测定，其它用途可参照执行。
2 原理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2小时后，以焦炭质量损失的百分数表示焦炭反应性(CRI％)。
反应后的焦炭，经I型转鼓试验后，大于lOmm粒级焦炭占反应后焦炭的质量百分数，表示反应后强度(CSR％)。
3 试验仪器、设备和材料电炉、反应器、I型转鼓、转鼓控制器、圆孔筛、干燥箱、架盘天平、红外线灯泡、热电偶、筛板、高铝球、托架、反应器支架、块焦反应监控仪、计算机显示器、二氧化碳供给系统及氮气供给系统中的(转子流量计、洗气瓶、干燥塔、，缓冲瓶)等。
4 技术条件4.1 升温速度：O-1100℃，平均升温速度为8-16℃／min。
4.2 控温精度：1100±5℃，通二氧化碳j言面度在10－25min内恢复到1100±5℃。
4.3 通气温度：400℃时通氢气，1100℃切断氮气通二氧化碳。
4.4 温度显示误差：不大于±5℃。
4.5 时间显示误差：24小时内不大子30s。
4.6 电源电压：220(±10％)V，500HZ。
4.7 最大负载功率：8千瓦。
4.8 使用环境：温度10－35℃，湿度不大于80％，周围无强电磁场及腐蚀性气体的场所。
5 操作程序5.1 试验前试样的采取和制备5.1.1 按GBl997规定的取样方法，按比例取大于25mm焦炭20kg，弃去泡焦和炉头焦。
用颚式破碎机破碎、混匀、缩分出10kg，再用φ25mm、φ21mm圆孔筛筛分，大于φ25mm的焦块再破碎、筛分，取φ21mm筛上物，去掉片状焦和条状焦，缩分得焦块2kg，分两次(每次lkg)置于I型转鼓中，以20r／min的转速，转50r，取出后再用φ21mm圆孔筛筛分，将筛上物缩分出900g作为试样，用四分法将试样分成四份，每份不少于220g。
国标焦炭热强度的取样标准
国标焦炭热强度的取样标准
国标焦炭热强度的取样标准是根据《钢铁冶金焦化焦炭》（GB/T 22240-2008）制定的。
根据国标，焦炭热强度的取样应按照以下步骤进行：
1. 从装车（船）焦炭或储存焦炭里取样。
取样点应避免开裂、弯曲或堆积不平的焦炭。
2. 取样时应将焦炭表面的污垢和多余的锈皮清除，以避免影响结果。
3. 取出的焦炭样品应尽量避免破碎，并尽快送到实验室进行分析。
4. 对于焦炭样品的数量，国标没有具体规定。
一般来说，根据实际情况取足够的样品量以确保准确度。
5. 对于煤核焦样品，根据实际情况进行采样，尽量避免破碎。
以上是国标焦炭热强度的取样标准的主要要点，具体的细节要求可以参考《钢铁冶金焦化焦炭》（GB/T 22240-2008）标准文件中的相关章节。
焦炭质量控制标准及考核办法
焦炭质量控制标准及考核办法焦炭是一种重要的煤炭制品，具有高热值、低灰分、低硫分和低挥发分的特点，被广泛用于冶金、化工、电力等行业。
为了确保焦炭的质量符合要求，有必要对其进行严格的质量控制和考核。
本文将介绍焦炭质量控制的标准及考核办法。
一、焦炭质量控制标准焦炭质量控制标准是对焦炭质量进行评价和监控的基准。
目前，国内使用的焦炭质量标准主要包括以下几个方面的指标：1. 挥发分：挥发分是衡量焦炭燃烧性能的重要指标，对于冶金和化工行业的应用而言尤为重要。
一般来说，挥发分较低的焦炭燃烧性能较好，但过低的挥发分也会影响焦炭的可燃性。
因此，国内质量标准规定焦炭的挥发分一般控制在8%~13%之间。
2. 硫分：焦炭中的硫分对冶金、化工行业的应用有一定的影响。
高硫分的焦炭容易造成产品中硫含量过高，对生产设备和环境都会造成一定的腐蚀。
国内质量标准规定焦炭的硫分一般不超过0.6%。
3. 灰分：灰分是测量焦炭中无机物含量的指标。
高灰分的焦炭会增加冶炼过程中的温度和能耗，降低产品的质量。
因此，国内质量标准规定焦炭的灰分一般不超过1.5%。
4. 全硫：全硫是硫分和硫化物的总量，也是焦炭质量的重要指标之一。
国内质量标准通常规定焦炭的全硫含量不超过1.0%。
5. 抗压强度：抗压强度是评价焦炭机械强度的指标，对焦炉操作和高炉冶炼都有一定的影响。
国内标准通常要求焦炭的抗压强度不低于70%。
二、焦炭质量考核办法为了确保焦炭质量，需要对焦炭生产企业进行质量考核。
焦炭质量考核办法应包括以下几个方面：1. 抽样检测：对焦炭生产企业进行定期的抽样检测，以评估其焦炭产品的总体质量水平。
抽样检测的指标包括挥发分、硫分、灰分、全硫、抗压强度等。
2. 过程控制：焦炭生产企业应建立完善的过程控制系统，确保焦炭生产过程中各项指标在一定的范围内。
通过监控生产过程中的温度、时间、料层结构等参数，及时调整生产工艺，避免出现质量问题。
3. 产品追溯：焦炭生产企业应建立焦炭产品的追溯系统，对每一批次的产品进行记录和管理。
高炉对焦炭标准
高炉对焦炭标准高炉对焦炭质量的要求主要有以下几个方面：1. 灰分：焦炭中的灰分含量会影响高炉的透气性，因此需要控制灰分的含量。
根据不同的高炉容积和生产需求，灰分含量要求在一定的范围内。
例如，鞍钢2500m³的高炉对焦炭的质量要求为：灰分%\~%。
2. 硫分：焦炭中的硫分含量过高会影响高炉中铁水的含硫量，因此需要控制硫分的含量。
根据不同的高炉容积和生产需求，硫分含量要求在一定的范围内。
例如，当焦炭硫分大于%，硫份每增加%，焦炭使用量增加%，石灰石加入量增加%，矿石加入量增加%，高炉产量降低\~%。
3. 挥发分：焦炭中的挥发分含量会影响高炉的加热制度，因此需要控制挥发分的含量。
根据不同的高炉容积和生产需求，挥发分含量要求在一定的范围内。
4. 强度：焦炭的强度是影响高炉生产的重要因素之一。
如果焦炭强度不足，会导致高炉内焦炭粉化，影响高炉的透气性和产量。
因此，需要控制焦炭的强度。
例如，马钢以300m³和2500m³高炉入炉焦和风口焦的性能进行对比研究。
从入炉焦对比发现，高炉容积由300m³提高到2500m³，焦炭的CRI由%降低到%，而CSR由%提高到%。
这一变化说明高炉容积增大，对焦炭的热性能要求提高。
5. 粒度：焦炭的粒度也会影响高炉的生产。
如果焦炭粒度过小，会导致高炉内气流不畅，影响高炉的透气性；如果焦炭粒度过大，会导致高炉内焦炭堆集，影响高炉的加热制度。
因此，需要控制焦炭的粒度。
总的来说，不同规模的高炉对焦炭质量的要求不同，但都包括灰分、硫分、挥发分、强度和粒度等方面。
在实际生产中，需要根据高炉的具体情况来制定相应的焦炭质量标准。
高炉用焦炭热强度指标要求及检测方法研究
高炉用焦炭热强度指标要求及检测方法研究摘要：由于焦炭在冶炼中具有不可忽视的作用，因此，本文围绕高炉用焦炭展开了详细的分析探讨，并以检测方法及要求为切入点，对其在冶炼中的重要作用和检测途径提出了相关理论，总结了其在焦炭热性能中的存在意义，从而有效推动了我国现代社会中高炉冶炼技术的长远发展。
关键词：高炉；焦炭热强度；指标要求；检测方法引言：焦炭是高炉冶炼中必须具备的材料条件，有着不可替代的作用，因为制约高炉冶炼中焦炭热强度的原因有很多种。
为了使我国高炉冶炼技术向前稳定发展，就要合理的提升我国目前高炉冶炼的实时效率，确保为今后的高炉冶炼工作提供具有参考意义的科学数据。
相关操作人员要严格把控高炉冶炼中的焦炭热强度数据标准，并对其所需的质量要求进行深刻分析和全面研究，从而保证准确的检验出焦炭热强度的数值。
1 高炉冶炼中焦炭热强度的数值标准和意义1.1高炉冶炼中焦炭作用的不断变化焦炭持续燃烧所释放的热量能够促使高炉冶炼正常进行，二氧化碳结合氧气出现氧化反应，氧化还原可以释放一氧化碳，进而为高炉冶炼不断提供所需的各类气体。
目前，我国科学技术飞速发展，在高炉冶炼方面不断探索，有相关学者发现在冶炼中除了焦炭能够释放气体提供帮助以外，还有可能采用其他的喷吹燃料进行气体释放，高炉冶炼中使用焦炭燃烧的最重要的作用就是为高炉炼铁不断释放气体和能量[1]。
1.2高炉冶炼中焦炭质量的标准要求在高炉冶炼过程中，所用焦炭要符合固定标准，例如，焦炭中要有一定含量的固定碳，以便为二氧化碳和氧气的氧化反应不断提供足够的碳源，为了确保高炉冶炼过程中具有一定的稳定性和安全性，并且焦炭中所含有的部分有害元素要严格控制在一定数量内。
在焦炭燃烧中焦炭颗粒要保持大小相似，颗粒直径不能超过45毫米，要依据高炉的尺寸规格和冶炼要求来把控相对应的焦炭体积[2]。
与此同时，炼铁时所用的焦炭性能也要达到标准要求，其必须具备耐磨性和抗压性，焦炭表面也要有一定的强度，以便焦炭在燃烧反应中能够保持颗粒性，从而大幅度降低在遭受外界挤压时自身对冶炼的影响。
国标焦炭热强度的取样标准
国标焦炭热强度的取样标准一、取样方法1.焦炭试样的采取应在焦炉炭化室或焦炉出炉口处进行。
2.取样时应将焦炭按炉号、堆放时间、粒度分别进行取样。
3.取样时应采用具有代表性的部位，并尽量减少人为因素对试样产生的影响。
二、焦炭试样的采取1.取样前应对焦炉炭化室或焦炉出炉口的焦炭进行仔细观察，确定无熄灭或夹生焦。
2.取样时应尽量保证所取焦炭的均匀性，以减少误差。
3.取样时应避免对试样进行任何破坏性操作，如敲打、摔落等。
三、焦炭试样的制备1.试样应按国标规定的方法进行破碎、缩分、研磨和干燥，以制备成符合要求的试样。
2.试样制备过程中应避免对试样进行任何破坏性操作，如过度破碎、过度研磨等。
3.试样制备完成后应立即进行编号、水分测定、灰分测定、挥发分测定、硫分测定和低位热值计算等操作。
四、焦炭试样编号1.试样制备完成后应及时进行编号，编号应清晰、规范，易于识别。
2.同一炉号、同一堆放时间、同一粒度的焦炭应分别进行编号。
五、焦炭试样水分测定1.水分测定应按照国标规定的方法进行，以获得准确的试样水分含量。
2.水分测定过程中应避免对试样进行任何破坏性操作。
六、焦炭试样灰分测定1.灰分测定应按照国标规定的方法进行，以获得准确的试样灰分含量。
2.灰分测定过程中应避免对试样进行任何破坏性操作。
七、焦炭试样挥发分测定1.挥发分测定应按照国标规定的方法进行，以获得准确的试样挥发分含量。
2.挥发分测定过程中应避免对试样进行任何破坏性操作。
八、焦炭试样硫分测定1.硫分测定应按照国标规定的方法进行，以获得准确的试样硫分含量。
2.硫分测定过程中应避免对试样进行任何破坏性操作。
九、焦炭试样低位热值计算1.低位热值计算应根据国标规定的方法进行，以获得准确的试样低位热值。
2.低位热值计算过程中应避免对试样进行任何破坏性操作。
十、焦炭试样热强度分级1.热强度分级应根据国标规定的方法进行，以获得准确的试样热强度等级。
2.热强度分级过程中应避免对试样进行任何破坏性操作。
3-焦炭反应性与反应后强度测试及其应用20200423
I型转鼓 20r/min×30min
JIS转鼓
煤科 150r
罗加转鼓
ASTM转鼓
IRSID转鼓
德国矿山研究 所
块焦 70kg CO2、N2
— 1050±10℃
米库姆转鼓
中国（GB4000）
23-25
200g
CO2
5L/min 1100℃
2h I型转鼓 20r/min×30min
3.4、实验方法与高炉内真实情况对比
焦化 粉高炉用焦炭，高反应性焦炭并不影响大型高炉顺行（如八钢所用艾维尔沟煤）。
3 质与 高炉炼铁过程中，焦炭反应性与铁矿石的还原性之间具有较好的耦合性时，才能取
得较好的冶炼效果。
煤
院
高炉内焦炭溶损反应除了与焦炭本身性质有关外，还与温度、气体组成、碱金属循
4 煤科 环、铁矿石还原提供CO2的能力等密切相关，焦炭反应性及反应后强度并没有准确
1.2、高炉炼铁过程
堂
• 从高炉上益部讲装入含铁炉料、燃料和
熔究剂所向公下运动；
质与焦化•研下的高部温鼓还入原空性气ห้องสมุดไป่ตู้燃体烧向燃上料运，动产；生大量
煤科院煤
• 炉料经过加热、还原、熔化、造渣、 渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，
最后生成液态炉渣和生铁。
1.3、焦炭在高炉中的主要作用
堂
讲 高炉使用燃料主要包括高炉上部加入的焦炭以及从风口喷吹的固体燃料煤粉（无烟煤、烟煤、干熘煤）
2.1、焦炭热性能的主要影响因素分析
堂
讲
益
＋
究所公
原料煤
质与焦焦炉化加研热
焦炭
煤
∴焦炭质量由煤科原院料煤特性和炼焦工艺条件共同决定
2.2、煤的形成
焦炭的质量指标及要求
焦炭的质量指标及要求焦炭是固体燃料的一种。
由煤在约IOOOoC的高温条件下经干储而获得。
主要成分为固定碳，其次为灰分，所含挥发分和硫分均甚少。
呈银灰色，具金属光泽。
质硬而多孔。
基于焦炭在高炉内的行为与作用，在生产中一般对焦炭有如下几项质量指标的要求：1 .粒度高炉操作顺利与否的一个重要指标是其炉内料层的透气性大小，而它与高炉炉料的均匀性有关，因此，一般要求焦炭粒度不应比矿石粒度大得过多，二者应尽量接近，保持均匀。
一般冶金焦的平均粒度以50mm左右为宜，可控制在25~70mm 范围内，特别是要提高40~60mm粒级的含量,目前中国出口冶金焦粒度一般以30~80mm,40~90mm两个粒级居多。
2 .灰分焦炭中含有矿物质，其燃烧时矿物质会残留形成灰分，灰分高会对焦炭产生不利影响。
当焦炭在焦炉的高温环境中，燃烧产生灰分，灰分的增加破坏焦炭内部结构会使焦炭的裂纹增多，不仅使焦炭的强度降低，也会使焦炭的表面积增大，由于裂纹的增多，使CO?更容易从缝隙扩散到焦炭的内部,加剧热性能变差。
灰分是焦炭中的杂质和惰性物，其主要成分是SiO2.AI2O3等酸性氧化物，由于其熔点高，故在炼铁时只能用CaO等熔剂与它们共生成低熔点化合物才能以熔渣形式排出高炉。
因此要求冶金焦的灰分尽量低些。
3 .硫分硫分是焦炭中的有害成分，高炉内由炉料带入的硫分中仅5%~20%随高炉煤气逸出，其余的参加炉内硫循环，只能靠炉渣排出。
焦炭含硫高会使生铁含硫提高，降低生铁质量,或增加炉渣碱度使高炉操作指标下降。
因此，要求在生产焦炭时尽最大可能选择低硫煤，以降低焦炭的硫分。
4 .机械强度、热强度焦炭强度指标分为机械强度（抗碎强度及耐磨强度）和热强度（反应性及反应后强度）O焦炭的机械强度是衡量焦炭能否起到支撑骨架的作用，确保高炉操作正常的重要指标。
焦炭热强度是反映焦炭在高炉中抵抗化学侵蚀和保护炉料骨架作用能力，是综合衡量与评价焦炭热态稳定性的主要指标，较之机械强度更为重要。
焦炭反应性及反应后强度试验方法1
华瑞煤业道尔有限公司
ZG/JS/038-2011
检 验 文 件
适用范围：焦 炭
版本
A0
其烧损(通氮气前用夹子将二氧化碳供给系统夹住，以免造成硫酸溶液倒流入缓冲瓶中)。 5.3.5 当料层中心温度达到 1050℃时，开红外线灯，预热二氧化碳气瓶出口处，当料层中心 温度达到 1100℃时，切断氮气，改通二氧化碳，流量为 0.3L(在转子流量计上控制)。通 二氧化碳后料层中心温度在 10-25min 内恢复到 1100±5℃(切断氮气时必须将夹子取下把 氮气供给系统夹住，以免造成焦性没食子酸的碱性溶液倒流入缓冲瓶中)。 5.3.6 反应 2 小时，停止加热，切断二氧化碳气路，改通氮气，流量控制在 O.12L(在转子
检 验 文 件
适用范围：焦 炭
版本
A0
焦炭反应性及反应后强度的测定 焦炭反应性及反应后强度的测定
1 主要内容及适用范围 规定了测定焦炭反应性及反应后强度的方法提要、实验仪器、设备和材料、试样的采取和制 备、实验步骤、试验的结果计算和精密度。 适用高炉炼铁用焦的焦炭反应性及反应后强度的测定，其它用途可参照执行。 2 原理 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 2 小时后，以焦炭 质量损失的百分数表示焦炭反应性(CRI％)。反应后的焦炭，经 I 型转鼓试验后，大于 lOmm 粒级焦炭占反应后焦炭的质量百分数，表示反应后强度(CSR％)。 3 试验仪器、设备和材料 电炉、反应器、I 型转鼓、转鼓控制器、圆孔筛、干燥箱、架盘天平、红外线灯泡、热电 偶、筛板、高铝球、托架、反应器支架、块焦反应监控仪、计算机显示器、二氧化碳供给系 统及氮气供给系统中的(转子流量计、洗气瓶、干燥塔、，缓冲瓶)等。 4 技术条件 4.1 升温速度：O-1100℃，平均升温速度为 8-16℃／min。 4.2 控温精度：1100±5℃，通二氧化碳 j 言面度在 10－25min 内恢复到 1100±5℃。 4.3 通气温度：400℃时通氢气，1100℃切断氮气通二氧化碳。 4.4 温度显示误差：不大于±5℃。 4.5 时间显示误差：24 小时内不大子 30s。 4.6 电源电压：220(±10％)V，500HZ。 4.7 最大负载功率：8 千瓦。 4.8 使用环境：温度 10－35℃，湿度不大于 80％，周围无强电磁场及腐蚀性气体的场所。 5 操作程序 5.1 试验前试样的采取和制备 5.1.1 按 GBl997 规定的取样方法，按比例取大于 25mm 焦炭 20kg，弃去泡焦和炉头焦。用颚 式破碎机破碎、混匀、缩分出 10kg，再用φ25mm、φ21mm 圆孔筛筛分，大于φ25mm 编 制 审 核 标准化 批 准
焦炭入炉标准
焦炭入炉标准
一、外观检验
焦炭应为块状，表面无杂物，无明显变形、裂纹和粉碎现象。
焦炭的尺寸应符合规定要求，以便于装填和燃烧。
二、成分分析
焦炭的主要成分应为固定碳，含量应在80%以上。
焦炭中的硫、磷等有害元素含量应符合规定要求，以保证燃烧质量和环保要求。
三、粒度控制
焦炭的粒度应符合规定要求，以实现均匀的燃烧和排放。
粒度范围应在规定范围内，过大或过小的颗粒应进行筛选或破碎。
四、强度检测
焦炭的强度应满足规定要求，以保证在运输、装填和燃烧过程中不发生破碎或粉化。
可使用抗压强度试验机等设备进行强度检测。
五、水分检测
焦炭中的水分应符合规定要求，以避免影响燃烧和运输。
可使用烘干法或化学分析法进行水分检测。
六、含矸率检查
焦炭中的含矸率应符合规定要求，以保证焦炭的品质和燃烧效率。
可使用放射性元素分析或图像识别等方法进行含矸率检查。
七、灰熔点检测
焦炭的灰熔点应符合规定要求，以保证在高温下不易熔融或烧结。
可使用高温炉等设备进行灰熔点检测。
八、装填密度检测
焦炭在仓内的装填密度应符合规定要求，以保证仓内焦炭的稳定性和燃烧效率。
可使用测量工具如密度计等对装填密度进行检测。
焦炭的强度
焦炭强度的测定
讲课人：马占善 2018年4月6日
焦炭强度的测定
01
测定焦炭强度的意义
02
焦炭的冷强度（机械强度）
03
焦炭的热强度（CRI和CSR）
Contents
目录Leabharlann Chapter 1焦炭强度的测定意义
1 Chapter
焦炭强度的测定意义
1、焦炭在高炉中的作用：主要是起骨架作用、还原剂、和供热源。 2、M40，主要模拟焦炭在高炉中的骨架硬度和运输过程中的抗碎强度，指标服务于焦炭在 高炉中的应用，主要是焦块从高炉料钟落下到料柱上面和落下后再承受下批原料落下时的 冲击，以及焦块在块状带阶段承受的压力具有一定的模拟性。 3、M10，耐磨强度，它主要与焦炭的气孔壁厚度和焦炭的强度有关，测试中磨损源于焦块 之间、焦块与鼓壁之间的磨损。它对于焦块处于高炉块状带阶段，焦块与焦块、焦块与矿 石、焦块与炉壁之间，在自上而下的移动过程具有良好的模拟性。 4、CRI,在块状带下部，铁矿石中的铁氧化合物与上升炉气中的CO发生间接反应生成CO2, 温度高于800℃时，焦炭产生明显的气化反应生成CO，这种消耗称为碳溶损失。软溶带和 滴落带碳溶反应剧烈，CRI主要测定碳溶反应。 5、CRS.主要测定焦炭在软溶带和滴落带承受的压力的能力，对高炉生产具有较高的指导 价值。
焦炭的热强度（CRI和CSR）
反焦 焦炭的反应性CRI：
应炭 称取一定质量的焦炭式样，置于反应器中没在 1100℃+-5℃时与CO2反应2H后，以焦炭损失
后 的百分数表示焦炭反应性CRI， CRI越小越好
强度﹛反应性 反应后强度CSR：
及
反应后的焦炭经I型转鼓试验后，以大于10mm 粒级的焦炭占反应后焦炭的质量分数表示 焦炭反应后强度CSR， CSR越大越好
焦炭热强度测试检测方法
焦炭热强度测试检测方法
焦炭热强度测试是检测焦炭的耐热性能的方法之一。
以下是一种常见的焦炭热强度测试检测方法：
1. 准备样品：取一定量的焦炭样品，经过粉碎和筛分，将粒径在10-8mm之间的颗粒作为测试样品。
2. 预热：将样品置于高温炉中，在800-1000C的温度下预热30分钟，使样品达到稳定的温度。
3. 测量长度：将预热后的样品放入试样夹具中，加载单轴压缩机。
4. 施加负荷：通过单轴压缩机施加均匀的垂直轴向压力，以测量样品的强度。
压力一般为0.5-2.0MPa。
5. 记录数据：根据压力与样品长度的关系，记录样品在不同压力下的长度变化，以确定样品的强度和脆性。
6. 结果分析：根据实验结果分析样品的热强度，通常通过计算压缩强度、弹性模量等参数进行评估。
需要注意的是，以上方法是一种常用的焦炭热强度测试方法，不同实验室和标准
可能会有所不同，具体的测试步骤及参数应根据实际情况和相关标准进行确定。
焦炭指标的测定方法
焦炭指标的测定方法
焦炭指标的测定方法包括有以下5种：
1、落下强度测定：这是一种评估焦炭在常温下抗碎裂能力的机械强度指标。
通过将块焦试样按规定高度重复落下四次后，计算块度大于50mm(或25mm)的焦炭炭量占试样总量的百分率来实现。
2、全水分测定：通过将焦炭从装煤箱中倒出冷却至室温，并用电子秤称量焦炭的质量，同时按GB/T2001标准测定焦炭的全水分M。
熄焦后焦炭的全水分应小于10%。
3、挥发分测定：称取一定质量的焦炭试样，置于带盖的增祸中，在600℃下隔空气加热7分钟，以减少的质量占试样质量的百分数，减去该试样的水分含量，从而得到挥发分的测定结果。
4、粒度测定：对于粒度大于60mm、25mm的焦炭，有专门的机械强度测定方法，包括原理、仪器和设备、试样的采取和制备、实验步骤、结果的计算及精密度等方面的规定。
5、反应性测定：国内外有多种测定焦炭反应性的方法，这些方法能够表征焦炭的性质与块焦反应性的关系。
高炉对焦炭粒级的要求
高炉对焦炭粒级的要求
高炉对焦炭粒级的要求可以根据具体的生产工艺和炉型有所不同，但一般包括以下要求：
1. 粒径：焦炭粒径的大小直接影响高炉的燃烧效率和炉内物料的流动性。
较大的焦炭粒径可以提高炉喉的通风条件，但太大的粒径有可能导致冷风不能从喉部均匀吹入，影响燃烧效率。
通常要求焦炭粒径的分布控制在一定的范围内。
2. 粒度均匀性：高炉内的燃烧过程要求焦炭的粒度均匀，避免过细或过粗的焦炭颗粒过多存在，以免造成局部堵塞或过份通风，影响高炉内的燃烧效率。
3. 粒度分布：高炉内需要燃烧的煤气要经过焦炭层流动，因此，焦炭粒度的分布要满足一定的条件。
一般要求炭粒细小的比例较小，这样可以提高渗气性，有助于剧烈反应的扩散。
4. 机械强度：焦炭在高炉内会承受高温、高压和机械冲击等作用，因此焦炭粒度要具有一定的机械强度，以保持颗粒的完整性并抵抗热应力和物料流动的冲击。
总之，高炉对焦炭粒级的要求主要包括粒径、粒度均匀性、粒度分布和机械强度等指标，这些要求的具体数值会根据不同的高炉工艺和炉型有所差异。
高炉炼铁用焦炭标准
高炉炼铁用焦炭标准高炉炼铁是指利用高炉设备将铁矿石还原成铁的工艺过程。
在这个过程中，焦炭作为还原剂发挥着重要的作用。
因此，高炉炼铁用焦炭的质量标准显得尤为重要。
首先，高炉炼铁用焦炭的标准应包括物理性能、化学成分和热工性能三个方面。
在物理性能方面，焦炭应具有一定的机械强度和耐磨性，以保证在高炉内的运输和还原过程中不易破碎和磨损。
同时，焦炭的粒度应适中，能够满足高炉内的还原要求。
在化学成分方面，焦炭应含有适量的固定碳和挥发分，同时硫、灰和磷等有害元素的含量应控制在一定范围内，以避免对炼铁过程产生不利影响。
而在热工性能方面，焦炭应具有良好的燃烧性能和热稳定性，以保证高炉内的燃烧过程平稳进行。
其次，高炉炼铁用焦炭的标准还应考虑到其适用范围和使用方式。
不同类型的高炉和不同的炼铁工艺对焦炭的要求可能有所不同，因此标准应根据实际情况进行调整。
同时，由于焦炭是通过煤炭燃烧得到的，对于煤种的选择和煤炭质量也会对最终焦炭的质量产生影响，因此标准中还应包括原煤质量的要求和控制。
最后，高炉炼铁用焦炭的标准还应包括检验方法和质量控制要求。
通过制定科学合理的检验方法，可以对焦炭的质量进行准确可靠的评定，从而保证其符合标准要求。
同时，质量控制要求也是关键，只有在生产过程中严格按照标准要求进行控制，才能保证最终生产出的焦炭达到预期的质量水平。
总之，高炉炼铁用焦炭标准的制定是一个复杂而又重要的工作。
只有通过科学合理的标准，才能保证高炉炼铁工艺的顺利进行，同时也能够提高炼铁工艺的效率和产品质量。
因此，我们需要不断完善和优化这一标准，以适应不断变化的生产需求和技术发展。
焦炭耐磨强度标准
焦炭耐磨强度标准一、灰分焦炭的灰分是指存在于焦炭试样中全部灰分的质量，以Ad%表示。
灰分对高炉操作是不利的，它不仅降低了焦炭的固定碳含量，还因灰分的熔点较低，而使焦炭在高温下易于软化和熔融，不利于高炉的透气性和透液性。
二、硫分焦炭的硫分是指存在于焦炭中的硫的质量分数，以Ts%表示。
焦炭含硫高会增加高炉中生成SO2和SO3的数量，对焦炭的脱硫操作是不利的。
三、挥发分焦炭的挥发分是指在900℃左右灼烧时分解出来的挥发物质量占样品的质量分数，以Vdaf%表示。
挥发分的含量与焦炭的变质程度有关，也随热解终温的变化而变化。
当挥发分含量增大时，焦炭的块度减小，强度下降，反应性增加，焦炭易碎成粉末状。
因此，对冶金焦炭来说，挥发分含量应较低。
四、机械强度焦炭的机械强度是反映焦炭抵抗外来力对其分割的性能指标，包括落下强度和耐磨强度。
1.落下强度：将焦炭试样从一定高度（例如5m）自由落下至焦炭堆中不碎裂的块数占总试验块数的百分数来表示。
落下强度是焦炭在运输和使用过程中抵抗破损的能力。
2.耐磨强度：以磨损量或磨损率和试样磨损前的质量比来表示。
耐磨强度是反映焦炭在使用过程中抵抗摩擦力破坏的能力。
耐磨强度低，说明焦炭的耐磨性能差。
通常根据使用要求对焦炭的落下强度和耐磨强度划分为3个级别：即一级冶金焦、二级冶金焦和三级冶金焦。
优质冶金焦要求落下强度在85%以上，耐磨强度在45%以下。
五、焦炭结构焦炭的结构主要指其宏观组织和孔隙结构。
宏观组织指焦炭内气孔的大小、形状、数量以及分布规律。
孔隙结构指贯穿于焦炭气孔壁中的裂纹、溶沟、溶孔以及孔径大小和分布等。
良好的焦炭结构能使其强度提高，因此对焦炭结构的研究对改进炼焦技术和提高焦炭质量具有重要意义。
六、焦炭热处理热处理是提高焦炭强度和抗碎强度的有效手段之一。
通过热处理可以改变焦炭的结构和性能，使其具有更高的强度和更低的反应性。
热处理对焦炭的影响主要表现在以下几个方面：1.改变孔隙结构和表面性质；2.改变内部结构；3.改变宏观组织；4.减少内部裂纹和微裂纹。
高炉用焦炭热强度指标要求及检测方法
高炉用焦炭热强度指标要求及检测方法
魏国;沈峰满;杜钢;杜鹤桂
【期刊名称】《材料与冶金学报》
【年(卷),期】2011(010)004
【摘要】高炉冶炼通常要求焦炭具有较低的反应性和较高的反应后强度.但焦炭反应性过低不利于提高高炉反应效率.本文对焦炭在高炉内消耗机理进行了分析,认为高炉炉身焦炭消耗量与铁矿石直接还原度相关,炉身消耗的焦炭量是比较稳定的,现有焦炭热强度评价方法存在不足.为了避免焦炭反应过度,应调整焦炭热强度指标的测定方法,如改变反应气氛或根据焦炭失重量确定反应时间,使测定结果能够合理反映炉内焦炭消耗的规律.
【总页数】4页(P237-240)
【作者】魏国;沈峰满;杜钢;杜鹤桂
【作者单位】东北大学材料与冶金学院,沈阳110004;东北大学材料与冶金学院,沈阳110004;东北大学材料与冶金学院,沈阳110004;东北大学材料与冶金学院,沈阳110004
【正文语种】中文
【中图分类】TF526
【相关文献】
1.抑制高炉回旋区内焦炭粉化的焦炭特性和高炉操作条件 [J], 渡壁史朗
2.焦炭热强度对高炉的影响 [J], 庞迎丽
3.高炉用焦炭热强度指标要求及检测方法 [J], 王鑫欣;罗胜中
4.焦炭切焦机和磨球机在焦炭热强度检验制样方面的应用 [J], 刘哲
5.基于模拟高炉环境下焦炭热强度的配煤研究 [J], 冯家俊;吴立军
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焦 炭是 传 统 高炉 炼 铁 工 艺 不 可 缺 少 的燃 料 ． 近 年来 ，随着 高 炉喷 吹燃 料技 术 的发展 ，焦 比不 断 下 降 ，焦 炭质 量对 高 炉冶炼 的影 响愈来 愈 明显 ，成 为 限制高 炉 生产 发展 的 因素 之一 ＿ｌ Ｊ．
用 于高 炉冶 炼 的 焦 炭通 常需 要 满 足 成 分 、粒 度和 强度 等 三个 方 面 的质 量 要 求 ，如 固定 Ｃ含 量 高 、灰 分 低 、有 害 元 素含 量 低 ，粒 度 为 ４０～６０ ｍｍ 且均匀 ，冷强度高等．为了保证焦炭在炉内温度和 气氛 条件 下抗 破 碎 和 磨 损 的能 力 ，还 要 求 焦 炭 具 有一 定 的热 强度 （反应 后强 度 ＣＳＲ：Ｃｏｋｅ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ａｆ ｔｅｒ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）和 较 弱 的 反 应 性 （ＣＲＩ：Ｃｏｋｅ
１ 焦 炭 在 高 炉 中的 作 用及 其 质 量
要 求
１．１ 焦 炭在 高炉 中作用 的演 变 焦 炭在 高 炉 内 不 同 位 置 起 着 不 同作 用 （图
１）．
收 稿 日期 ：２０１１－０９—１０． 基金项 目 ：国家 自然科学基金资 助项 目 （５１０７４２０６）． 作者简介 ：魏 国 （１９７４一 ），男 ，河南项 城人 ，东北大学副教授 ，Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｅｉｇ＠ｓｍｍ．Ｄｅｎ．ｅｄｕ．ｅｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ＢＦ ｉｒｏｎｍ ａｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｕｓｕａＵｙ ｒｅｑｕｉｒｅｓ ｃｏｋｅ ｈａｓ ｌｏｗ ｒｅａｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｆｔｅｒ ｒｅａｃｔｉｏｎ，ｂｕｔ ｉｔ ｉＳ ｕｎｆａｖｏｒａｂｌｅ ｔＯ ｉｍ ｐｒｏｖｅ ｅｆ ｌｑｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｂｌａｓｔ ｆｕｍ ａｃｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗ ｈｉｌｅ ｃｏｋｅ ｈａｓ ｒｅａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｓ ｔｏｏ ｌＯＷ ． Ｔｈｅ ｃｏｎｓｕｍ ｐｔｉｏｎ ｍ ｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｃｏｋｅ ｉｎ ｂｌａｓｔ ｆｕｍ ａｃｅ ｗ ａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ： ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｋｅ ｃｏｎｓｕｍ ｐｔｉｏｎ ｉｎｓｈａｆｔ ｄｉｒｅｃｆｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｄｉｒｅｃｔ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｕｍ ｐｔｉｏｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｉｓ ｓｔａｂｌｅ，ＳＯ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍ ｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｃｏｋｅ ｔｈｅｒｍ ａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｓ ｉｎａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｃｏｋｅ ｏｖｅｒｒｅａｃｔｅｄ，ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍ ｅｔｈｏｄ ｓｈｏｕｌｄ
Ｔｈｅｒｍ ａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒｅｑｕｉｒｅｍ ｅｎｔ ａｎｄ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍ ｅｔｈｏｄ ｆ０ｒ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｃｏｋｅ
Ｗ ＥＩ Ｇｕｏ ，ＳＨ ＥＮ Ｆｅｎｇ－ｍ ａｎ，Ｄ Ｕ Ｇａｎｇ， Ｄ Ｕ Ｈ ｅ－ｇｕｉ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０００４，Ｃｈｉｎａ）
第 １０卷 第 ４期 ２０１１年 １２月
材 料 与 冶 金 学 报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ
Ｖｏ１．１０ Ｎｏ．４ Ｄｅｅ．２０１１
高炉 用 焦炭 热 强 度 指 标 要 求及 检 测 方 法
魏 国 ，沈峰 满 ，杜 钢 ，杜鹤 桂
（１．东 北 大 学 材 料 与 冶金 学 院 ，沈 阳 １１０００４）
Ｒｅａｃｔｉｖｉｔｖ Ｉｎｄｅｘ）［ ．
近年 来 ，日本 炼 铁 界 开 展 了 一 系列 关 于提 高 高炉 反应 效率 的研 究 ，其 中包 括 使 用 高反 应 性 焦
炭 的技术 Ｊ．我 国一些高炉也有长期使用高反应 性 焦 炭进 行 冶 炼 的实 例 （ＣＲＩ ５０％ ） Ｊ．这 与 目 前 对焦 炭热 强 度 的认 识 相 差 较 大 ．本 文 从 焦 炭 在 冶 炼 中 的作 用 、焦 炭 在 高 炉 内 消耗 机 理 方 面 进行 了分析 ，探讨 了现有 焦炭 热强 度评 价方 法 的 问题 ， 提 出确 定焦 炭 合 理热 强 度 指 标 的可 能 调 整措 施 ， 以期为促进高炉降低燃耗 、扩大资源适应性提供 理 论参 考 ．
ｂｅ ａｄｊｕｓｔｅｄ，ｓｕｃｈ ａｓ ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ｏｒ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔＯ ｃｏｋｅ ｗｅｉｇｈｔ ｌｏｓｔ， ｔｈｕｓ ｔｈｅ
ｄｅｔｅｒｍ ｉｎａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗ ｏｕｌｄ ｂｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ａｎｄ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｄ ｗ ｉｔｈ ｆａＣｔＳ ｏｆ ｃｏｋｅ ｃｏｎｓｕｍ ｐｔｉｏｎ ｉｎ ｂｌａｓｔ ｆｕｍ ａｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｌａｓｔ ｆｕｍ ａｃｅ； ｃｏｋｅ； ＣＲ Ｉ： Ｃ Ｓｌｑ．； ｃａｒｂｏｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ １ＯＳＳ ｒｅａｃｔｉｏｎ
摘 要 ：高 炉冶炼通常要求焦炭具有较低 的反应 性和较高 的反应后强度 ．但 焦炭反应性过低不利于提高高 炉 反应效率 ．本 文对焦炭在高炉 内消耗机理进行 了分析 ，认 为高炉炉 身焦炭消耗 量与铁矿 石直接 还原 度相关 ， 炉身 消耗 的焦炭量是 比较稳定 的 ，现有 焦炭热强度评价方法存在不 足．为了避免焦炭反应过度 ，应调整焦 炭 热强度指标 的测 定方法 ，如改变反应气氛或根据 焦炭失重量确定反应 时间 ，使测 定结果能够合理反映炉 内焦 炭 消 耗 的规 律 ． 关键词 ：高炉 ；焦炭 ；反应性 ；反应后强度 ；碳溶反应 中 图分 类 号 ：ＴＦ ５２６ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１６７１－６６２０（２０１１）０４－０２３７－０４