焦炭反应性和反应后强度的关系及影响因素分析

郑海华

（汾西矿业煤质运销中心，山西 介休 032000）

进行试验分析的过程中，通过对影响焦炭热性能指标的水分、熄焦方式，以及内部配煤结构，进行全面的试验以及分析，进而就可以得到在焦炭水分稳定的情况下，可以全面的提升焦炭的自身热性能。其次，使用干熄焦，也是一种对于焦炭热性能的起到改善的关键方式。

1 反应原理

在高炉当中的焦炭燃烧过程中，骨架、还原剂、燃料等方面内容都能够起到关键作用，其中，骨架是一种在大高炉当中起到关键性作用的因素。对于后续的铁水处理环节，需要经过焦炭料孔的方式，进入到高炉下方的炉缸当中，同时对于后续出现的气流处理，则也是利用这样的空隙，流动到上方。为此，在进行反应的过程中，就需要保障焦炭料柱可以在实际运行中，保持较高的强度，以此推动高炉当中的反应顺利进行。但是，在高炉的炉容积变大之后，就会导致炉料反应过程中的停留时间变长，进而提升焦炭的气化反应。只有保障对焦炭的高温性能进行有效地处理，才可以充分地保障在后来的反应过程中，全面提升焦炭的自身热性能。

在焦炭的质量指标当中，基本上分为六个不同的指标内容，分别为两个冷态性能指标、两个热态性能指标、灰分和硫分成分指标。在进行实际生产的过程中，往往需要保持着较高的耐磨程度，但是要降低抗碎强度系数。现阶段在反应的过程中，需要有效地控制高炉当中的一些有害成分。为了实现这样的目标，会使用大量的优质焦煤，或者使用肥煤的方式，以此保障炉内较高的稳定性。其次，在焦炭的特态性能变差的时候，就会导致高炉当中无法顺行变差，或者出现失常的情况，这就会导致在实际运行中，直接影响到产量与综合焦比。为此，一般都会采用降低CRI 的手段，进一步地提升CSR。

2 试验方法

2.1 焦炭反应性试验

进行试验的过程中，基于相关标准，采用一定量的焦炭试样，放置在反应器当中，并与二氧化碳进行2 h 的充分接触之后，基于焦炭质量损失的百分比，就可以代表其实际的反应性。

2.2 焦炭反应后强度试验

进行强度试验的过程中，有关人员需要对完成反应之后的焦炭进行处理，使其经过I 型的转鼓，保持在总转数为600 的情况下，取出一定量的焦炭筛分、称量以及记录，增强大于10 mm 粒级的焦炭的反应强度[1]。

2.3 焦炭取制样

在进行试验的过程中，需要严格把控实际的设备气密性，避免出现气体泄漏或者进入的问题。其次，还需要对不同阶段当中的气体流速、升温速度等，进行针对性的试验分析，以此就可以检测出实际的气体纯度。

3 焦炭反应性与反应后强度关系

在进行试验分析的过程中，为了能够更加直观地了解到当下焦炭冷态性能的实际情况，就需要在进行分析中，保障对各项参数的分析。通过分析发现，焦炭当中的冷态强度改变，可以提升炉内的块状带透气性，进而对炉况的实际顺行程度，产生较为明显的改变。其次，通过实践之后可以发现，这样的综合焦比变化模式下，都会对焦炭的高炉冶炼过程造成直接的影响。因此，就需要在进行反应的过程对其进行针对性的控制，以此保障焦炭反应的过程中，可以顺利的进展下去[2]。

进行分析的过程中，为了能够充分的保障对冷态强度与热态强度进行比较分析，就可以通过试验过程中的具体数据出发，以此实现详细的分析与比较。在进行耐磨强度与热态性能的分析过程中，发现实验过程中的CRI 与CSR 之间，始终无法产生直接的关联。这种焦炭的冷强度指标，即便是保持在一个合理的程度，但是也不会对热强度造成直接的影响。其后，对于焦炭产品的质量进行监测的过程中发现，焦炭的机械强度即使合格，但是也会受到其他因素的影响，导致在反应过程中的热反应性无法保持在最佳的状态当中。这就证明在进行使用的过程中，企业需要不仅仅保障焦炭的冷态强度合格，还需要重视焦炭的热态性能指标，保证其合格[3]。

4 焦炭热态性能的影响因素

4.1 焦炭水分对焦炭热态性能的影响

现阶段在进行分析的过程中，为了了解到水分对于焦炭热性能的影响，就需要在分析的过程中，集中对反应后的强度，进行针对性的回归分析。

在进行分析中发现，CRI 与CSR 都存在着一定的相关性，因此这样的情况与理论情况较为相同。在反应的过程中，由于焦炭的水分波动之后，就会引入到一定的炉干焦量的改变，因此就需要在进行分析的过程中，对其内在的真实负荷进行针对性的波动性分析。在水分稳定的情况下，一般情况下都会比水分值自身重要。其次，在含水分较高的情况下，使得需要在进行焦块的处理过程中，并不容易进行筛除处理，因此就会进入到高炉当中，这样对于焦炭的自身质量会造成不良的影响。在分析中发现，每提升1%的高炉焦炭量，就会导致降低高炉顺行。因此在进行处理的过程中，就需要始终将水分稳定在一个固定的程度，并全面的提升焦炭的特性能，以此保障反应的稳定进展。

4.2 熄焦方法对焦炭热态性能的影响

现阶段对于不同的熄焦方式而言，对于焦炭的热性能会造成较为直接的影响。在进行试验的过程中，采用的是在焦化厂当中的焦炉取下之后，对于没有进行喷水的干熄焦，以及对于型钢原料进行喷水，使用湿焦的处理方式。在这样的处理过程中，可以很好的发挥出应有的试验效果。当下在完成了干熄焦的处理之后，发现其强度明显得到了全面的提升，特别是在处理的过程中，干法熄焦的处理过程中，不仅仅可以有效回收红焦显热，还会导致对其焦炭的质量进行相应的改变，进而降低由于使用的湿焦的方式，对空气造成的污染问题。其次，在保持配比相同的情况下，使用干熄焦的方式，相比较湿熄焦的方式而言，有着更好的性能效果。

4.3 配煤结构对焦炭热态性能的影响

在进行试验的过程中，为了能够对煤种与配煤的结构进行分析，就需对其试验当中的不同配比进行试验数据的采集。通过试验分析后发现，使用的配煤的质量性，往往会直接对焦炭造成直接的影响。甚至在一些大型的高炉反应过程中，也相应的导致需要得到良好的控制。在进行数据比较分析后发现，反应性当中基本上由焦炭、肥煤以及瘦煤的影响。而在完成了反应之后，则会受到焦煤与瘦煤的影响。在进行加工的过程中，就需要利用不断的配煤与欧化的方式，生产更多适用于高炉生产的焦炭，这样就可以充分的保障在处理的过程中，可以全面的提升处理效率。其次，在进行处理的过程中，还需要提升煤粘结性，这是保障在反应当中，提升实际的反应强度，以此满足相关反应的关键所在。避免在反应中，受到碱金属等因素的影响，降低反应强度。

5 实验结论分析

在进行实验之后，发现CRI 与CSR 的指标，对于焦炭在实际的高炉反应会造成直接的影响，成为二者之间十分重要的指标参数。其次，还需要保障二者之间保持着一定的负相关性。在进行处理的过程中，就是一种利用其二者的线性方程，保障一方面可以对焦炭热性质进行针对性的预测分析，其次还可以帮助企业可以对焦炭进行详细的测定分析。这样的分析模式下，可以为相关研究提供一定的数据参考。其次，在进行焦炭的冷态强度以及热态强度的比较分析中，虽然没有发现一定较为明显的关联性，就得出即便是在焦炭的选择过程中，保持冷态强度的合格，但是无法保障热态强度的合格。因此，企业就需要在日后进行焦炭的选择中，能够重点考量焦炭的热态强度变化。

焦炭水分稳定在一个较低水平上的情况下，可以全面的提升焦炭的热性能，因此就需要在进行处理的过程中，充分的使用干熄法的方式，对焦炭的热性能起到良好的处理效果。其次，对于配煤结构以及煤质的特征，由于对焦炭会产生直接的性能影响，因此就要充分的保障进行处理中，可以全面的提升反应的实际强度，以此最大程度上进行稳定的生产。

6 结语

在明确了焦炭在反应的过程中所受到的各种影响因素之后，在进行焦炭的选择上，则需要结合其这些特征，进行针对性的处理以及分析，保障加工的合理性。