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影响冶炼焦反应性的因素有哪些

  影响冶炼焦反应性的因素主要有以下几个方面:

  一、原料煤性质

  煤化度:原料煤的煤化度是影响冶炼焦反应性的关键因素。一般来说,中等煤化度的煤炼制的焦炭有较低的反应性。随着煤化度的加深,焦炭的反应性逐渐降低。这是因为煤化度适中的煤在炼焦过程中能形成更多的光学各向异性组织,这种组织对焦炭的反应性有抑制作用。

  挥发分:单种煤的挥发分对焦炭反应性也有影响。挥发分过高或过低,其反应性都较高。当挥发分在24%或25%~30%左右时,焦炭的反应性最小。这是因为适当的挥发分含量有助于形成稳定的焦炭结构。

  灰分:煤料中的灰分对焦炭反应性也有显著影响。灰分中常含有碱金属和碱土金属的氧化物,这些氧化物对焦炭与二氧化碳的反应有催化作用。因此,煤料灰分高或灰分中碱金属、碱土金属含量高,均会使焦炭反应性增大。

  二、炼焦工艺条件

  装煤堆比重:增大装煤堆比重可以降低焦炭的反应性。堆密度越高,焦炭的热反应性越低,反应后强度越高。这是因为高堆密度有助于形成致密的焦炭结构,减少气孔表面积。

  炼焦温度:提高炼焦温度可以降低焦炭的反应性。炼焦温度越高,焦炭结构越致密,气孔表面积越小,反应性越低。

  焖炉措施:采取焖炉等措施也可以降低焦炭的反应性。焖炉可以延长结焦时间,使焦炭结构更加致密,减少气孔表面积。

  三、熄焦方式

  采用干熄焦方式可以避免水蒸气对焦炭表面的活化作用,有利于降低焦炭的反应性。与湿熄焦相比,干熄焦可以显著减少焦炭表面的活化点,从而降低其反应性。

  四、焦炭结构

  焦炭的光学组织与反应性直接相关。各种光学组织按反应性大小的排列次序基本上是:无完学活性的惰性组织和各向同性组织的反应性高于各向异性组织;而在各向异性组织中,镶状组织高于流动型组织;在镶组织中,细粒组织高于粗粒镶嵌组织。此外,焦炭的比表面积也影响其反应性。焦炭中小于10μm的气孔对反应性起重要作用,因为这些气孔虽然容积只占焦炭总气孔容积的10%,但其比表面积却占焦炭全部比表面积的95%以上。焦炭反应性随气孔比表面积增加而提高。

  五、焦炭灰成分

  焦炭中的某些元素和化合物也会影响其反应性。例如,焦炭中的Si和B有抑制反应性的作用,尤以B更为明显。如焦炭中添加0.5%的B,反应性可降低30%~50%。而焦炭灰分中的碱金属氧化物(如K2O和Na2O)则会使焦炭气孔壁更快地减薄、气孔率增大,导致焦炭强度降低、容易破碎和粉化等,从而增加其反应性。

  综上所述,影响冶炼焦反应性的因素是多方面的,包括原料煤性质、炼焦工艺条件、熄焦方式、焦炭结构以及焦炭灰成分等。在实际生产中,需要根据具体情况综合考虑这些因素,以制定合适的炼焦工艺和参数,从而生产出满足要求的冶炼焦。

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