冶金焦的焦炭裂纹形成原因多种多样，以下是裂纹形成的主要原因：

　　一、炼焦过程中的物理因素

　　温度差异：

　　在焦炉炭化室内，煤料是层状结焦的，各层的温度不同。从炉墙侧到炭化室中心，温度逐渐降低，形成焦炭层、半焦层和胶质层。由于焦炭和半焦层两侧的温差，使其出现弯曲的趋势，高温侧呈现拉应力，低温侧呈现压应力。当这种应力超过多孔体强度时，便产生裂纹。

　　膨胀与收缩：

　　在煤结焦过程的胶质体阶段，胶质体内不断热解出气体，加之胶质体的透气性差，导致胶质层内发生膨胀。当再固化形成半焦时，由于大量气体析出而出现收缩。层状结焦条件下，相邻层的膨胀、收缩差异造成层间和层内的应力，从而导致裂纹的形成。

　　二、煤质与成分因素

　　煤的组分差异：

　　装炉煤中不同组分的收缩系数不同，结焦过程中，在不同组分的接触界面上会出现应力，并发展成裂纹。矿物质、焦粉、低挥发分煤等不熔融组分是形成焦炭中网状裂纹的中心。

　　原材料质量：

　　如果焦炭生产中使用的原材料质量不佳，如原煤硫分过高、灰分含量过高等，就容易出现焦炭质量不稳定，长期下来会导致焦炭裂纹大的问题。

　　三、操作与工艺因素

　　热处理不当：

　　焦炭在生产过程中需要经过高温炼烧、冷却处理等工艺过程。如果这些过程处理不当或处理时间过短，会导致焦炭内部含水量较高，容易产生裂纹。

　　焦炭成形不精细：

　　焦炭成形过程中需要经过压缩、成型等工艺过程。如果这些过程不精细或成型压力过大，会导致焦炭内部产生应力过大，从而裂纹增大。

　　四、裂纹的具体类型与成因

　　焦饼中心裂纹：

　　由于炭化室内的煤料获得的热量是从炭化室两边炉墙传过来的，煤料沿炭化室的宽度方向依次分层结焦。当两边胶质层汇合时，中间部分的煤气跑不出去，把胶质层压向两边。当胶质层继续受热形成半焦以及半焦收缩而最终形成焦炭时，整个焦饼便沿炭化室中心线分裂为两部分。

　　纵裂纹：

　　距炉墙不同距离的各层，由于受到的加热温度、作用时间和结焦速度不同，产生不同的向上方和下方收缩的内应力，使焦饼和焦块形成纵裂纹。

　　横裂纹：

　　在层状炼焦过程中，由于沿炭化室宽度方向有一层胶质体存在，而这层胶质体的传热性很差。因此从炭化室两侧传入的热流使焦炭层和半焦层的温度迅速升高，由于各层温度和受热时间相差很大，产生不同的收缩速度，从而产生横裂纹。

　　焦花：

　　紧贴炉墙的焦饼表面产生很宽、很深、形象似菜花的那部分焦炭称为焦花。由于装入炉内的煤料与约1100℃的炭化室墙直接接触，这部分煤迅速被加热分解产生大量的液体。液体不与炉墙结合，在表面张力的作用下发生扭曲，加之迅速收缩、固化，产生很大的收缩应力，从而形成很宽、很深的裂纹。

　　综上所述，冶金焦的焦炭裂纹形成原因涉及多个方面，包括炼焦过程中的物理因素、煤质与成分因素、操作与工艺因素等。为了减少裂纹的产生，需要优化原材料的配比和质量、严格控制焦炭生产过程中的温度和时间、加强焦炭生产中的质量检测和控制等。