焦炭光学组织与反应性关系的研究

不完全纤维 ￡ｊ ８ ”３ ∞ｌ 坫６ 掩４ 勰９ ”９ Ｂ９ Ｈ７ Ｈ５
完全纤维
８．Ｏ １９．２ ４．６ ８．３ ８．７ ２１．６ ７．６ ２１．Ｏ ８．６ ８．Ｉ
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片状
１．９ １．２ ４．８ ５．４ ５．４ ４．５ ２．４ ２３．０ ４．７ ５．２
％ 丝炭与破片
拍３ ∞５ ”５ ∞５ ∞５ 旧７ Ｍ５ 铂６ ”３ ”４
第３ｌ卷第３期 ２００５年６月
包钢科技 Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｂａｏｔｏｕ Ｓｔｅｅｌ（Ｃｒｏｕｐ）Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
Ｖ０１．３１．Ｎｏ．３ Ｊｕｎｅ，２０Ｑ５
焦炭光学组织与反应性关系的研究
付利俊，胡红玲
（包钢（集团）公司焦化厂，内蒙古 包头 ０１４０１０）
摘要：通过进行焦炭反应性试验，研究反应性前后焦炭的光学组织，预测焦炭的反应性强弱，有效利用各单种煤
万方数据
第３期
焦炭光学组织与反应性关系的研究
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变化未达到一定关系，但从整体数据分析，焦炭的各
向异性效应愈强，抗反应性愈强。
表３焦炭反应性前后的光学组织对比数据
％
３ 结束语
通过单种煤焦炭反应性试验前光学组织的特征 分析，以及反应性试验后光学组织的变化研究，认为 焦炭的反应性受各向同性组织、丝炭和破片组织影 响较大，随着各向同性组织，丝炭和破片组织含量增 加，焦炭的反应性变高；另外，各向异性组织对焦炭 的反应性有抑制作用，随着各向异性效应增强，焦炭 反应性降低。
参 考文 献
ＹＢ／，ｍ７７—１９９５，焦炭光学组织分析样品的制 备方法［ｓ］． ［２］ 张亚云．应用煤岩学基础［Ｍ］．北京：冶金工 业出版社，１９９０．
万方数据
由数据显示，河杨焦炭的光学组织以细粒镶嵌 和中粒镶嵌为主，各向同性、丝炭和破片相对较多。 其原因从表１常规分析可知河杨煤属于ｌ／２ ｚＮ，镜 质组在成焦过程中中间相分子的原始顺序化程度 低，使球体生长、长大、融并等的发展都受到很大的 限制ｊ所以形成以各向同性、细粒镶嵌和中粒镶嵌为 主的光学性质。同时，含有较多的丝炭和破片，降低 了焦炭的强度，因为丝炭和破片主要是由煤中的惰 性组织如丝质组转变而成【２Ｊ。
： ２７
Ｏ２ ｌ６ ３２
表２单种煤焦炭反应性前的光学组织
细粒镶嵌
１４．３ Ｏ．Ｏ ９．３ ４．７ ０．５ Ｏ．Ｏ Ｉ．０ Ｏ．２ Ｉ．０ ４．８
中粒镶嵌 坫ｏ 五４ 垮ｏ Ｈ一 他■ 乱９ 拍ｏ
卜４ 坫ｏ ｂ■
粗粒镶嵌
７．８ １７．３ １７．７ ２３．９
”．６
１８．３ ３１．８ ３．６ ３０．８ ２１．１
焦炭的反应性决定于焦炭光学组织、焦炭表面 积和焦炭所含灰分的种类。其中焦炭光学性质和焦 炭反应性之间的关系是主要的。此次试验通过测定 焦炭反应性前后的光学组织，发现它们之间的相关 关系。测定的结果见表３。
由数据显示焦炭反应前的光学组织各向同性、 丝炭与破片较反应后的含量高，说明其抗反应性较 各向异性组织（包括细粒镶嵌、中粒镶嵌、粗粒镶嵌、 不完全纤维、完全纤维和片状）差。各向异性组织中 由于不完全纤维组织介于粗粒镶嵌和完全纤维之 间，测定时划分比较困难，所以应反前和反应后组织
乌焦的光学组织主要以粗粒镶嵌、不完全纤维、 完全纤维以及丝炭与破片为主，由于含有较高的丝 炭和破片，降低了其结焦性。否则，乌焦是比较好的 煤类。卡布其的光学组织以中粒镶嵌、粗粒镶嵌、不 完全纤维以及丝炭与破片为主，虽然从常规分析角 度看，与乌焦是同一类煤，但从焦炭的光学组织分 析，其结焦性不如乌焦。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｐｔｉｃａｌ ｔｅｘｔｕｒｅ ｏｆ ｃｏｋｅ；ｃｏｋｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ；ｓｉｎｄｅ ｃｏａｌ；ｃｏａｌ ｍｉｃｒｏ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
近几十年来，国内外对一些高炉进行解剖研究， 取得了焦炭在炉内状况的丰富资料，认为现行冷态 强度不能完全反映焦炭在高炉内的热性能，而焦炭 反应性与焦炭在高炉中性状的变化有密切关系，能 较好地反映焦炭在高炉中的状况，是评价焦炭热反 应性的重要指标。一般对于焦炭热反应性反应机理 的研究，认为焦炭热反应性主要是汽化反应（ｃ０：＋ ｃ一２ｃＯ），它消耗炭素，使焦炭气孔壁变薄，促使焦 炭强度下降，粒度变小。此次研究主要是从煤岩学 角度剖析焦炭热反应机理，从单种煤焦炭的光学组 织研究热反应性，有利于合理进行配煤，提高配合煤 的质量，有利于提高焦炭在高炉中的热反应强度。
１ 试验部分
１．１ 试验原料 试验主要采用包钢焦化厂现使用的煤种作为原
料，根据国家标准对其进行了工业分析、粘结指数的 胶质层最大厚度的测定，其数据见表１。
表ｌ单种煤常规分析
％
１．２试验方法 将单种煤在２０ ｋｇ焦炉中成焦，其中２０ ｋｇ焦炉
收稿日期：２００５一０４—２５ 作者简介：付利俊（１９７２一），男，内蒙古土左旗人，工程师，现从事煤焦检验工作。
通过研究后我们可以用焦炭的光学组织预测焦 炭的反应性强弱，有效利用各单种煤的特性，合理进 行配煤炼焦，提高焦炭热反应强度。但高炉内焦炭
的反应性与焦炭含碱金属如Ｋ、Ｎａ含量密切相关， 特别是包钢铁矿复杂，碱金属含量非常高，而此次焦 炭反应性试验是在理想状态下进行，不能确切反映 焦炭在高炉内的热反应性。所以还需要进行含碱试 验的研究。
万方数据
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包钢科技
第３ｌ卷
装煤量（于基）为２３ ｂ，装炉煤水分为（１０±１）％，燃 烧室温度在（１ ０８０±１０℃），结焦时间为８ ｈ，焦饼中 心温度大于９５０℃。成焦后留取部分焦炭进行光学 组织的测定，其余焦炭按照国家标准进行热反应强 度的试验。试验完成后，将热反应强度测定前和测 定后的焦炭分别进行制样，其破碎到粒度为０．２一 １．５ ｍｍ的焦炭，取５ ｇ焦炭加入一定比例的粘结剂、 固化剂和促进剂混合搅拌制成焦砖，将其中一个面
的特性，合理进行配煤炼焦，提高焦炭热反应强度。
关键词：焦炭光学组织；焦炭反应性；单种煤；煤显微组分
中图分类号：ＴＱ５３１．２
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００９—５４３８（２００５）０３一００５ｌ一０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ０ｐｔｉｃａｌ ｔｅｘｔｕｒｅ ａｎｄ ｃＯｋｅ ｒｅａｃｔｉＯｎ ＦＵ Ｌｉ—ｊｕｎ，ＨＵ Ｈ０ｎｇ—ｌ讥ｇ
古交和大武口光学组织以中粒镶嵌、粗粒镶 嵌、不完全纤维为主，但由于他们的丝炭和破片含 量较低，其结焦性较乌焦类好。邯郸光学组织主要 以粗粒镶嵌、不完全纤维、完全纤维为主，其丝炭
和破片组织非常低，所以是非常好的焦煤。马兰从 常规分析划分为焦煤，但从光学组织分析倾向于肥 煤特征。
阿刀亥的光学组织特征主要以完全纤维、片状、 丝炭与破片为主，一般较高变质程度煤的镜质组，在 加热过程中大多数多会经软化、熔融形成片状结构， 这是典型的瘦煤，由于含有较高的丝炭与破片，其结 焦性比较差。 ２．２焦炭反应性前后的光学组织变化
（ｃ０砌谱用。以Ｑ厂Ｂ∞ｔｏ“＆ｅｅＺ（ＧｒＤ印）ｃ０，Ｐｏｍ砌ｎ，耽ｏｆｏｕ ０１４０１０，Ⅳｅｉ胁，增，９０Ｚ，醌ｉＭ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｃａＨｙｉｎｇ ｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｎ ｃｏｋｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ，ｏｐｔｉｃａｌ ｔｅｘｔｕｒｅｓ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｔｌｌｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ０ｆ ｃｏｋｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｓｉｎ９１ｅ ｃｏａｌ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｏ ａＳ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｃａｎ ｂｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ ｍａｄｅ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｃｏｋｅ ｈｏｔ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｓｔｒｅｎ昏ｈ．
制成合格的光面【ｌｊ，在国产ＨＹ４显微光度计（海南 大学研制）下做焦炭的光学组织分析。
２试验结果与讨论
２．１ 单种煤焦炭的光学组织特征 将在２０妇焦炉中成焦后的焦炭制成焦砖，在
显微光度计下测定４００点以上，其光学组织特征见 表２。
编号 ∞ 仍 Ｈ 如 掩 ∞ ｍ ∞
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各向同性
３６ ｌ９ Ｏ ３ ７—３ ２９ Ｏ２