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焦炭的气孔率

2020-10-29 13:56:53 益达滤材焦炭滤料 阅读

    焦炭的气孔率是个没被重视的焦炭质量评价参数,很少有厂家用来作为监测评价焦炭质量优劣的参数。的确,顶装焦时代,只须关注一下焦炭的化学成份、冷热强度(M10、M40、CRI、CSR)参数已经足够。这正象要买块驴肉,在上世纪五六十年代或更早一些时侯,只须看着象驴肉就行了,一般不会有假,根本无须太多的手段去鉴别真伪。随着科技的发展,现在去集市买块驴肉,不仅要看着象,既便吃起来也象,也不敢保证是真正的驴肉,也因此产生了诸多的驴肉签别方法。焦炭也一样,随着科技的发展,各种焦炭生产工艺(如型焦、捣固焦等)的出现,使得原本无法结焦的煤种越来越多的用于焦炭生产,当然,通过适当的配煤与工艺调节,已经全可以生产出化学成分、冷热态强度等指标达到甚至超过顶装焦指标的焦炭,仅依靠原来的指标来评价焦炭的优劣,似呼有点真假难辩了,所以急需掌握一些辩别驴肉真伪的方法。

焦炭的气孔率是指焦炭中的气孔体积占焦炭总体积的百分比。即

气孔率=气孔体积/焦炭总体积*%

    这好象是个很难计算的参数,为此需要引入两个概念,即焦炭的真密度与视密度。

    焦炭的真密度即除去全部气孔后单位体积焦炭的质量。实验室方法只须把一定质量的焦炭(干基)磨成粉测量其体积即可求得。

    焦炭的视密度即包括气孔在内的单位体积焦炭的质量。实验室如何测得,网友们自己想办法吧,应该不难。这样,气孔率的表达式可写成:

气孔率=(1-真密度/视密度)*%

    影响焦炭气孔率的因素,一是与生产焦炭的煤种煤质有关,二是与焦炭生产工艺有关。也就是说,当采用粘性煤制焦时,较松散的煤即可结焦成型,可以得到强度和气孔率都较合适的焦炭,当配加量弱粘性煤后,要保证适当的气孔率,则很难结焦,即使免强结焦,因其粘性很差,所以强度会很差。为了达到强度符合要求的焦炭,不得不牺牲气孔率将煤强行压制成型使其结焦。鱼与熊掌不可兼得,信也!

焦炭气孔率对高炉冶炼的影响主要包括以下方面:

    1、作为高炉冶炼的料柱骨架,焦炭有不可替代的作用,焦炭的气孔率高低无论是对软融带的焦窗还是整个料柱的透气性都具有不可忽视的影响,气孔率高,有助于改善料柱透气性,气孔率过低,必然使料柱透气性恶化。

    2、焦炭气孔率过高,使单位体积焦炭的气孔数增加,导致气孔壁变薄,耐磨强度下,焦炭粉沫增加,恶化料柱透气性。

    3、焦炭气孔率过高,增加了反应气体与焦炭的接触面积,使焦炭的反应性提高,一方面扩了直接还原区,另一方面也低了焦炭的热反应强度。

    4、焦炭气孔率波动较时,焦炭的堆密度也产生较波动,不仅对高炉布料产生影响,也容易引起回旋区的波动。

通常对高炉用焦要求其气孔率在45-53%之间,铸造用焦气孔率在35-40%之间。

    随着结焦煤的日益匮乏和各种添加煤比例的提高,要得到化学成份及冷热态强度合格的冶金焦,不得不牺牲焦炭的气孔率,使得焦炭的气孔率波动加并有逐步低的趋势,同时也使得很多具有相同质量指标(化学组成、冷热态强度)的焦炭在高炉上的应用表现可能因焦炭气孔率的不同而产生较差异,甚至一些强度很好的焦炭也常引起炉况不顺、炉缸堆积等现象(排除其它操作因素)。究其原因,那就是无论外表和口味做得再象驴肉的猪肉,其营养成分还是比不上驴肉。

    当然,不是说猪肉一定没营养,也不是说气孔率低的焦炭就一定不适合高炉冶炼,但至少可以确定,气孔率不同的焦炭,相应的高炉操作制度或调剂手段也应该有所区别。首先,气孔率不同,透气性也不同,需要通过造渣制度、装料制度、原料管理等措施保证合理的透气性。其次,气孔率的改变可能引起布料、焦层厚度、回旋区形状的改变,也需要相应的操作制度与其相适应。最后,依靠牺牲气孔率强撑起来的焦炭的冷热态强度指标,在高炉恶劣的工作环境下是否能依然坚挺,也还需要不断的观察与实践。

    所以说,焦炭的气孔率,也应该作为评价焦炭质量指标的重要参数而受到高炉操作者的关注。需要指出的是,多数企业目前没有测定焦炭的气孔率参数,实际生产中,可以通过关注焦炭堆比重的方式定性的判断气孔率的变化趋势,及时调剂炉况。