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如何评价冶炼焦炭的冷态强度和热态强度

  评价冶炼焦炭的冷态强度和热态强度是确保其在高炉冶炼中性能的重要手段。以下是基于最新研究和行业标准的评价方法和指标:

  1.冷态强度的评价

  冷态强度主要反映焦炭在常温下的抗破碎和耐磨能力,是焦炭在高炉上部低温区保持块度和透气性的关键指标。

  抗碎强度(M40):通过转鼓试验测定,反映焦炭抵抗破碎的能力。M40值越高,焦炭在高炉内保持较大块度的能力越强,有助于维持高炉的透气性。

  耐磨强度(M10):同样通过转鼓试验测定,反映焦炭抵抗磨损的能力。M10值越低,焦炭在高炉内粉化程度越小,减少煤气阻力。

  冷态强度是热态强度的基础,高炉对焦炭的冷态强度要求较高,如M40≥80%,M10≤7%。

  2.热态强度的评价

  热态强度反映焦炭在高温条件下的反应性和反应后强度,是焦炭在高炉下部高温区保持强度的关键指标。

  反应性(CRI):在1100℃条件下,焦炭与二氧化碳反应的失重百分比。CRI值越低,焦炭的抗气化能力越强。

  反应后强度(CSR):反应后焦炭的抗压强度。CSR值越高,焦炭在高温下保持强度的能力越强。

  然而,CRI和CSR的测定方法与高炉实际工况存在一定差异,不能完全表征焦炭在高炉内的实际性能。因此,一些研究提出了改进方法,如模拟高炉条件的变温反应和高温强度测定。

  3.综合评价体系

  为了更全面地评价焦炭质量,除了冷态和热态强度外,还需考虑以下因素:

  粒度均匀性:焦炭粒度应均匀且较大,以保证高炉的透气性。

  孔隙结构和基质强度:焦炭的微观结构和基质强度对其高温性能有重要影响。

  抗碱金属和抗渣侵蚀能力:这些指标影响焦炭在高炉内的劣化程度。

  4.评价方法的改进

  模拟高炉条件的测定方法:采用变温、混合反应气体等模拟高炉条件,测定焦炭的反应性和高温强度,更贴近实际工况。

  综合性能评价:结合冷态强度、热态性能、粒度、孔隙结构等多指标,利用熵值法等统计学方法进行综合评价。

  综上所述,冷态强度和热态强度是评价焦炭质量的重要指标,但需结合高炉实际工况和更多微观结构指标,建立更全面的评价体系,以更好地指导焦炭生产和高炉操作。


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