焦炭反應性及反應後強度試驗方法

鶴壁市天鑫煤質化驗設備廠焦炭的反應性是焦炭在1100° ;C時與二氧化碳的反應能力。研究焦炭的反應性可以較好地反映焦炭在高爐內形狀的變化，焦炭反應性的好壞會顯著影響高爐燃料比。焦炭與co2反應以後的強度與高爐料柱的透氣性關係十分密切。

焦炭的反應性與反應後強度有很好的相關性，隨著反應性的增加，反應後強度下降。說，M40或M25指標評價焦炭熱強度不太靈敏。而焦炭的反應性和反應後強度可以一致地反應焦炭在高溫爐下部焦炭強度的變化。

近年來，國際貿易合同中對焦炭的反應性和反應後強度均提出了要求，我國的主要鋼鐵企業也紛紛要求檢測焦炭的反應性和反應後強度指標。

方法原理

稱取一定質量的焦炭式樣，置於反應器中，在1000°C時與二氧花炭反應 2h後，以焦炭質量損失的百分數表示焦炭反應性（CRI）

反應後的焦炭經I型轉鼓試驗後，大於10mm粒級焦炭佔反應後焦炭的質量分數，表示反應後強度（CSR）

儀器設備

電爐爐膛內徑140mm，外徑160mm，高度640mm（高鋁質外絲管）

電爐絲：高溫鐵鉻合金電阻絲，最高使用溫度1400°C ,直徑2.8mm。

電爐安裝要點：爐殼底部封死，上口敞開，預先在地板上裝好腳輪。在底部舖一層耐火磚，將繞好電阻絲的外絲管立方於低板正中，在外絲管與爐殼間隙之間填充輕質高鋁磚預製件（由標準尺寸的輕質高鋁磚砌製 ）爐絲由上下兩端引出並固定在爐殼上的絕緣子相連接。爐絲引出部分用單絕緣管保護好，切忌互相搭接，以免造成短路。在外絲管外側的保溫磚上緊貼爐絲外預先鑽一個直徑8mm的空 2，深度自上而下為350mm，埋設熱電偶套管，蓋好蓋插入控溫電偶，將電爐與控溫儀 及電源接好，每一台電爐安裝完畢即測定恆溫區 ，使爐膛內1100度溫度區長度大於150mm.

反應器有耐高溫合金鋼製成。

I型轉鼓

轉速為2±15r/min

鼓體  用φ140mm，厚度5-6mm的無縫鋼管加工而成

減速機速比為50（WHT08）

電機0.75kw，910r/min（y905-6）

轉鼓控製器，總轉數600轉，時間3min

式樣製備

按比例取大於25mm的焦炭20kg，棄去泡焦和爐頭焦，用鄂式破碎機破碎，混勻，縮分出10kg，再用φ25mm. φ21mm圓孔篩篩分，大於φ25mm的焦塊在破碎，篩分，取φ21mm篩上物，去掉片狀焦和條狀焦，縮分的焦塊2kg，分兩次（每次1kg）置於I型轉鼓中，以20r/min的轉速轉50轉，取出後再用φ21mm圓孔篩篩分，將篩上物縮分出900g作為式樣，用四分法將試樣分成四份，每份不少於220g.

試驗焦爐的焦炭可用40-60粒級的焦炭進行製樣。

將製好的式樣放入乾燥箱，於170-180度溫度下烘乾2h,取出焦炭冷卻至室溫，稱取（200±0.3）g待用。

試驗步驟

在 反應器底部舖一層高越100mm的高鋁球，上麵平方篩板。然後裝入已備好的焦炭式樣200±0.5g，注意裝樣前調整好高鋁球 高度，使反應器內焦炭層出於電爐恆溫區內。將於上蓋相連的熱電偶管插入料層中心位置。用螺絲將蓋與反應器筒體固定，將反應器置於爐頂 的托架上掉放在電路內托架與電爐蓋間，放置石麵板隔熱，在反應器法蘭四周圍上高鋁輕質磚，減少散熱。

將反應器進氣管，排氣管分別與供氣系統，排氣系統連接，將測溫熱電偶插入反應器熱電偶套管內。檢查氣路，保證嚴密。

接通電源，用精密溫度控製裝置調節電爐加熱，先用手動調節，電流由小到大，在15min之內，逐漸調製最大值，然後將按鈕拔到自動位置，升溫速度為8-16度/min.，當料層中心溫度達到400度，以0.8L/min的流量通氮氣。保護焦炭，放止其燒損。

當料層中心溫度達到1050度時開紅外燈，預熱二氧化碳氣瓶出口處，當料層中心溫度達到1100度時，切斷氮氣，流量為5L/min反應2h，通二氧化碳後料層溫度應在50-10min內恢復到1100度，反應開始5min後，在排氣系統取氣分析，以後每半小時取氣一次，分析反應後氣體中一氧化炭或二氧化碳的含量.

反應2h，停止加熱，切斷二氧化碳氣爐，該通氮氣流量控製在2L/min拔掉排氣管，迅速將反應器從電爐內取出，放在支架上繼續通氮氣，使焦炭冷卻到100度以下，停止通氮氣，打開反應器上蓋，倒出熱炭篩分，稱量，記錄。

將反應後的焦炭全部裝入I型轉鼓內，以20r/min的轉數共轉30min。總轉數為600轉。然後取出焦炭篩分，稱量，記錄各篩級質量。

試驗中所得篩分組成，反應後氣體組成以及其他觀察到得現象，按原始記錄表作詳細記錄，並加以分析，作為全麵考察焦炭性質時參考。

結果計算

焦炭反應性CRI (%)

焦炭反應性指標以損失的焦炭質量佔反應前焦樣總質量的百分數表示.

反應後強度CSR(%)

反應後強度指標以轉鼓後大於10mm粒級焦炭佔反應後殘餘焦炭的質量分數表示.

焦化產品水分（恆量法）測定方法

測定原理

在105-110度的溫度下，式樣中的游離水與結晶水同時失去