文档介绍：2008 年全国炼铁技术交流会论文集
探讨现行焦炭质量指标模拟性的意义
程显玉
(本溪钢铁集团公司)
摘要:从焦炭在高炉中劣化过程探讨焦炭质量指标 M40、、M10、CRI(反映性)、CSR(反应后强度)的模拟性。认为 M40、和 M10
对高炉块状带有一定模拟性,但块状带对焦炭劣化不太明显;CRI 在无碱条件下测定,而高炉中均积累了一定数量的循环碱
,因此,CRI 指标对实际焦炭质量会产生误导,由此衍生出传统配煤技术概念需要更新的问题。
关键词:焦炭质量指标显微结构碱反应性

1 前言
焦炭是高炉炼铁的主要原燃料之一,其质量的优劣对高炉顺行起着举足轻重的作用。高炉大型
化和富氧喷煤工艺是世界范围内高炉技术发展的趋势,高炉风口实现富氧喷吹新技术能够显著降低
焦比,提高高炉的利用系数。高炉大型化和高炉喷吹对焦炭的质量要求逐年提高,如果仍然按现行
焦炭质量指标进行提高,但能否真正提高焦炭在高炉中应用时的质量,依然缺乏高炉炼铁条件下的
模拟性。
焦炭质量指标中的灰分、硫分、磷的含量无可争议;焦炭块度要求均匀早获共识。但与焦炭
强度有关的一些指标却存在着一些争议。近 20 年来,由于各国对高炉先后进行了解剖,以及风口
取焦样装置的研制成功,有条件对风口焦和相应的入炉焦的各项性质做确切的对比实验,以及在实
验室条件下从不同角度进行高炉局部条件的模拟实验,使焦炭在高炉中的劣化过程细节得到进一步
深化。因此,有条件对现行冶金焦炭质量指标进行攻关,探讨其在高炉中劣化过程的模拟性,是非
常必要的。
2焦炭质量指标对焦炭在高炉中劣化的模拟性
M40 和 M10
用各种规格不同的转鼓,以不同的操作方法来测试焦炭的冷态强度已有很长的历史。真正较清
楚焦炭在高炉中的劣化过程是在高炉解剖之后,现在通用的是米库姆转鼓试验,得出的指标是 M40
和 M10。
M40
M40 为冷态抗裂强度。它对焦块从高炉落下到料柱上面和落下后再承受下批原材料落下时的冲
击,以及焦块在块状带阶段承受的压力具有一定的模拟性。如果焦块没有裂纹和结构上的缺陷,经
转鼓试验,焦块不会开裂。这样的焦块,经块状带也不会开裂。否则,就会开裂成小块焦。因此炉
外整粒和进高炉前转碾运输对于稳定焦块块度,即提高 M40 指标是有利的。此外,块状带下部,虽
然温度已上升,但仍在炼焦终点温度下,热的作用对焦块结构不应有影响,因此,标志冷态抗裂强
度的 M40 在块状带有一定的模拟性。
各国高炉解剖结果都说明,经块状带,焦块平均直径变化很小,而且变化的原因主要来自磨损,
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而不是开裂。如果经块状带有一小部分焦块开裂,焦块平均直径减少决不止 5%。这说明 M40 指标能
满足焦块经历块状带的要求。
但经块状带以后,焦块要经历碳溶反应和越来越高温度的热作用,按 M40 的检测过程,就不会
再有模拟之处。
M10
M10 为焦炭的耐磨强度。测试中磨损源于焦块之间、焦块和鼓壁之间的磨损。它对焦块处于高
炉块状带阶段,焦块与焦块、焦块与矿石、焦块与炉壁之间,在自上而下移动中的磨损有良好的模
拟性,焦块行自块状带底部,温度超过 850℃,并