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冶炼焦的质量标准有哪些关键指标

  冶炼焦(通常指冶金焦)的质量标准关键指标主要包括以下几个方面:

  一、化学成分指标

  灰分(Ad)

  定义:焦炭中的无机物质。

  影响:灰分越高,焦炭的纯度越低,对焦炭质量有负面影响。高灰分还会增加高炉渣量,影响高炉透气性。

  分级:通常分为三个等级,Ⅰ级不大于12.00%,Ⅱ级为12.01%13.50%,Ⅲ级为13.51%15.00%。也有更细致的划分,如Ⅰ级≤12.00%,Ⅱ级≤13.50%,Ⅲ级≤15.00%。对于某些特定用途的冶金焦,如大中型高炉使用的冶金焦,其灰分要求可能更为严格。

  硫分(St,d)

  定义:焦炭中的有害元素。

  影响:硫分越高,焦炭的质量越低。硫在铁中会形成低熔点的硫化物,导致钢材出现“热脆”现象。

  分级:通常分为三个等级,Ⅰ级不大于0.60%(或0.060%,根据具体标准有所不同),Ⅱ级为0.61%~0.80%(或0.061%~0.80%),Ⅲ级为0.81%~1.00%。对于某些高端用途的冶金焦,如出口焦或特定冶炼工艺要求的焦炭,其硫分要求可能更为严格。

  挥发分(Vdaf)

  定义:焦炭在加热过程中释放出的气体和液体产物的总量。

  影响:挥发分越低,焦炭的成熟度越高,质量越好。

  要求:冶金焦的挥发分通常要求不大于1.8%或1.9%。

  固定碳含量

  定义:焦炭中的主要可燃成分。

  影响:固定碳含量越高,焦炭的发热量越大。

  要求:对于某些用途的冶金焦,如铸造焦或化工气化用焦,固定碳含量可能有特定的要求。

  二、物理性质指标

  机械抗碎强度(M25或M40)

  定义:衡量焦炭抵抗外力破碎能力的指标。

  影响:机械抗碎强度越高,焦炭在高炉中的使用寿命越长。

  分级:冶金焦的机械抗碎强度通常分为几个等级,如Ⅰ级大于92.0%(M25)或80.0%(M40),Ⅱ级为92.0%88.0%(M25)或76.0%80.0%(M40)等。

  耐磨强度(M10)

  定义:衡量焦炭抵抗磨损能力的指标。

  影响:耐磨强度越高,焦炭在高炉中的消耗越少。

  分级:冶金焦的耐磨强度也分为几个等级,如Ⅰ级不大于7.0%M10,Ⅱ级为8.5%M10等。

  三、粒度与块度指标

  粒度

  定义:焦炭颗粒的大小。

  要求:冶金焦的粒度通常有一定的要求,如16mm的颗粒度占75%以上,小于1mm的颗粒度不大于10%,6~10mm的颗粒度不大于15%等。粒度分布均匀的焦炭有利于高炉的透气性和焦炭的利用率。

  块度均匀系数

  定义:通过焦炭的筛分组成计算出的块度均匀性指标。

  影响:块度均匀系数高的焦炭有利于提高高炉的透气性和焦炭的利用率。

  四、其他指标

  水分(Mt)

  定义:焦炭中的含湿量。

  影响:虽然水分不作为质量考核依据,但过高的水分会影响焦炭的储存、运输和使用效果。

  要求:冶金焦的水分通常要求在一定范围内,如4.0±1.0%或5.0±2.0%。

  焦末含量

  定义:粒度小于一定尺寸的焦炭颗粒所占的比例。

  影响:焦末含量越高,焦炭的质量越低。

  要求:冶金焦的焦末含量通常要求不大于一定值,如4.0%、5.0%或12.0%等。

  热态强度

  定义:焦炭在高温下的强度表现。

  影响:焦炭在高温下(如高炉内)的强度对其冶炼性能至关重要。高温强度好的焦炭能更好地支撑高炉料柱,保持高炉透气性。

  评价指标:焦炭的反应性(CRI)和反应后强度(CSR)是评价焦炭高温强度的重要指标。反应性越低,反应后强度越高,焦炭的高温性能越好。

  综上所述,冶炼焦的质量标准涵盖了化学成分、物理性质、粒度与块度以及其他多个方面的关键指标。这些指标共同决定了焦炭的质量和性能,从而影响着高炉冶炼的效果和钢铁产品的质量。

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