焦炭的抗碎强度及其影响因素

　　1.焦炭抗碎强度的定义

　　焦炭抗碎强度（M40）是指焦炭在受到外力冲击时，抵抗破碎的能力。它是衡量焦炭在高炉中能否保持完整结构的重要指标，直接影响焦炭的使用寿命和高炉的运行效率。

　　2.影响焦炭抗碎强度的因素

　　（1）炼焦煤的性质

　　煤的变质程度：高变质程度的炼焦煤（如焦煤和瘦煤）通常具有更高的抗碎强度。这是因为这些煤种在热解过程中形成的焦炭结构更致密。

　　煤的热解收缩特性：煤在热解过程中的收缩系数和收缩动态特性对焦炭的成块性能有显著影响。高热解收缩系数的煤种通常会导致焦炭块度较小，抗碎强度较低。

　　（2）炼焦工艺

　　炼焦温度和时间：高温炼焦和适当的炼焦时间可以提高焦炭的抗碎强度。高温炼焦有助于形成更致密的焦炭结构。

　　入炉煤细度：入炉煤的细度对焦炭的抗碎强度有重要影响。研究表明，入炉煤细度在75%左右时，焦炭的抗碎强度最佳。

　　（3）焦炭的孔隙结构

　　孔隙率和孔隙分布：高孔隙率的焦炭通常抗碎强度较低，因为孔隙率高会导致焦炭的孔壁变薄，裂纹更容易穿透整个焦炭。均匀的孔隙分布有助于提高焦炭的抗碎强度。

　　（4）热压工艺

　　热压参数：合适的热压工艺参数可以显著提高焦炭的抗碎强度。研究表明，1/3焦煤在420℃-440℃热压时，焦炭的抗碎强度有较大提高。

　　3.提升焦炭抗碎强度的方法

　　（1）优化炼焦煤配比

　　通过合理搭配不同煤种，如增加焦煤和瘦煤的比例，可以提高焦炭的抗碎强度。

　　（2）控制炼焦工艺参数

　　调整炼焦温度、时间和压力，优化入炉煤的细度，确保焦炭的结构致密。

　　（3）改进热压工艺

　　采用合适的热压工艺参数，如控制热压温度和压力，可以有效提高焦炭的抗碎强度。

　　（4）严格质量检测

　　按照国家标准（如GB/T 1996—2003）对焦炭进行严格的质量检测，确保其抗碎强度等性能指标符合使用要求。

　　4.实际应用效果

　　通过上述优化措施，焦炭的抗碎强度可以显著提高。例如，鞍钢股份通过优化炼焦煤的配比和炼焦工艺，显著提高了焦炭的抗碎强度。这不仅延长了焦炭的使用寿命，还提高了高炉的运行效率，降低了生产成本。

　　综上所述，焦炭的抗碎强度是其在高炉中能否保持完整结构的重要指标。通过优化炼焦煤的性质、炼焦工艺、孔隙结构和热压工艺，可以显著提高焦炭的抗碎强度，从而提升其在高炉中的使用寿命和运行效率。