焦炭抗压强度的检验方法及应用实践略述

王喆

摘 要：高炉生产必备焦炭的原材，焦炭材质是否优良关乎后续的反应质量。伴随经济进步，大型高炉日渐增多且开发了喷煤更高的配套技术，由此也提升了选购焦炭应有的质量。然而，焦炭负荷累积变大，减低了总体强度且增添了没能燃烧充足的炉内煤粉。现存常见的检测焦炭注重查看冷热强度，但这种流程很难反映出精准的炉内燃烧状态。对于此，解析了焦炭在高压氛围内的真实抗压强度，这种基础上摸索更合适的检验步骤。

关键词：焦炭抗压强度；检验方法；应用实践

高炉冶炼选取的焦炭要拥有必备的强度，唯有如此，反应得出的炉内焦炭才不至于破损。在高温状态下，焦炭应能维持完整且符合设定的透气性。

针对于高炉冶炼，焦炭应被当作骨架。既往的调研注重解析数据或采纳了实验步骤，这种调研耗费了较多物力及人力。与此同时，常规测定焦炭得到的信息很难借以判断真正的焦炭强度。为了改进检验，就要探析更便捷的测定流程以此来探析焦炭是否足够抗压。

一、设定检验方法

测验抗压强度可选如下的成套设备：抗压的试验机、可调节的脱碳电炉。选购了钢铁厂制备的焦炭，测定焦炭的性能。试验选取的焦炭自身粒度最佳且去除了异常的外形。把焦炭切割为15毫米左右的薄片，借助玻璃钻以便于钻出焦炭上侧的圆柱体。经过钻孔之后，焦炭被送入了电炉经过脱碳[ 1 ]。经过气化反应制作了抗压试样，这种步骤很类似吊篮试验。制作焦炭时可选二氧化碳当作气化剂并且设定1000摄氏度的反应温度。依照测验要求妥善调控各阶段表现出来的抗压强度。

测定抗压性选取的常规试验为：在高温状态下调节试验机，连续测定选出来的焦炭试样。焦炭有着不相等的失碳率，依照细化的失碳率以便于划分组别，在每组之中都要配备试验机。通入氮气以此来保护试样，测试得出更精准的抗压强度。脱碳电炉可用于制作各类的焦炭试样，抗压试验选定了不同温度。经过测验得出了不同时点的抗压强度。

二、影响焦炭强度的各要素

从常规来看，焦炭含有不等比例的挥发分及灰分、水分、固定碳等要素。焦炭被送入炉膛之后，经过较短时间即可蒸发掉水分。由此可见，水分并不影响测定的真实焦炭强度。焦炭有着较低的内在挥发分，若加热超出了800摄氏度将会挥发气体。因此，挥发分很难进到炉膛之中较高温度的区段，这种成分也很少干扰到总体强度。归纳可得结果：唯有灰分及固定碳才会密切关系到焦炭真正的强度。若温度是特定的，那么灰分表现出来的强度影响关乎横截面现存的焦炭比例。焦炭在反应进程中，灰分总量可以维持恒定。

针对于同类焦炭，灰分显示的总体影响应当设定为常数。假定试样只含有灰分，则可归纳得出如下结果：只要确定了灰分，即可对应着确定焦炭显示的抗压总强度。与之相比，固定碳含有本身的横截面，有效截面应是预先固定的。碳溶反应并不是恒定的，渗透进来的碳消耗了5%左右的固定碳，焦炭真实的抗压强度受到双重的失碳率及温度影响[ 2 ]。

如上的调研都假定了恒定的炉内温度，但真正燃烧之中的炉内各位置温度并非相等。在这种状态下，还要解析温度变更下的固定碳及灰分比例。

如果温度不等，那么焦炭附带的灰分也将随之变更。固定碳的总量关系到失碳的概率，这种概率也影响到固定碳现存的总量。不同的温度下，溶解碳可选的反应也表现出不同状态的剧烈程度，并且伴随着不等的失碳率。例如：若块状焦炭超出了800摄氏度那么碳溶解的反应将不会很急剧；若炉膛腹部上升至1300摄氏度，那么损耗掉的碳溶总量将超出原先的40%。

三、解析檢验数据

解析焦炭在炉膛内的抗压强度可知：抗压强度关乎多样的要素。对比实验数据得出：焦炭显示的失碳率及总体抗压强度拥有线性的关系。若仅仅衡量了失碳率及各燃烧时段的温度，也很难涵盖着真实的燃烧流程。评价失碳率及炉内温度，各类常数都表现出某一特定影响。各类参数都有着优良的线性关系，由此可知固定碳及焦炭附带的灰分都密切关乎抗压的状态。若温度是恒定的，失碳率及焦炭抗压将会是反比的；若给出了稳定的失碳率，那么温度及测定的强度也应当呈现为反比。

若单纯衡量了温度影响，则可归结为如下规律：温度及测试中的抗压强度有着相对简易的线性关系，直线形态的抗压强度应被设定为负向的斜率。温度在快速升高，焦炭也将提升固有的强度。受到温度变更的影响，焦炭呈现的抗压强度将凸显升高或减低的趋向。

真实的测验中，炉膛承装的焦炭将会受到双重的各阶段影响，这种影响包含着失碳及炉内温度。燃烧进程中的炉内原料不断在缩减，失碳及温度都将随之累加。失碳率不同时，温度及焦炭在各时期的强度都会显现不同。

冶炼焦炭时的炉内混合了一氧化碳、二氧化碳等气流，温度及气流针对于各部位的总量都不是相等的。炉膛腰部之上的块状温度不会超出1000摄氏度，熔化焦炭损耗的总比值也应被调控至10%之下。焦炭受热的干扰是较小的，块体强度减低的速率也较低。进入了软化熔化地带之后，焦炭快速升高至1200摄氏度。碳溶将变得尤为剧烈，损失掉的碳达到50%[ 3 ]。焦炭减低了固有的块体强度并且块状物本身也在减小。在炉膛的上侧，参与燃烧的焦炭被送入了炉内回旋区域。

四、结语

焦炭含有固定碳及灰分，不同成分都关乎抗压的总强度。焦炭强度关系到失碳的概率及给定的反应温度，这两类要素也表现出较大的影响。如果温度既定，失碳率及焦炭总强度二者是反比的；如失碳率被固定，那么温度及测得的强度显现了反比。检验焦炭特定的抗压强度可选取高温状态下的抗压检验，这样即可获得更便于运算的强度公式，在最大范围内提升焦炭质量。

参考文献：

[1] 辛红艳，方觉，高艳甲等.焦炭抗压强度简便检验方法研究[J].冶金能源，2011（06）：54-58.

[2] 方觉，王兴艳，郭丽等.焦炭高温抗压强度研究[J].钢铁，2013（05）：20-23.

[3] 王杏娟，董国强，刘然等.唐钢焦炭反应后高温抗压强度[J].河北理工大学学报（自然科学版），2012（03）：81-85+91.