一種測定焦炭高溫冶金性能的方法
2023-12-10 10:24:42
專利名稱：一種測定焦炭高溫冶金性能的方法
技術領域：
本發明涉及一種測定焦炭高溫冶金性能方法，屬於煤化工技術領域。
背景技術：
焦炭在鋼鐵生產中有著重要作用。隨著高爐的大型化和噴煤水平的提高，對焦炭 質量的要求也越來越高，用常規的灰分、硫分、M4(l、Mltl等指標也不能客觀地反映出焦炭質量的真實質量水平，而越來越重視焦炭在高溫下的性能。1983年，我國制訂了「焦炭反應性和反應後強度試驗方法」國家標準，規定以焦炭在1100°C下與CO2氣體反應的能力，即反應性和反應後強度作為表徵焦炭高溫冶金性能的重要質量指標，並相繼為國內鋼廠廣泛採用。但通過煉焦工作者長期以來的研究發現，這兩項指標本身也並非盡善盡美，它也有一些缺陷。第一，國外有資料表明，焦炭溶損反應(焦炭與CO2氣體的反應過程稱為溶損反應)在高爐軟融帶以上部份的實際反應溫度在800 1400°C之間，而標準規定以1100°C作為試驗進行溫度存在一定局限性，不能真實模擬焦炭在高爐內的行為；第二，即使在相同的反應條件下，不同的焦炭與CO2反應時的反應速率也不相同，而採用傳統的試驗方法，是不能得到這項指標的。尤其是在焦炭反應性和反應後強度相近，而焦炭在高爐內的使用效果差別較大的情況下，現有的焦炭質量指標卻不能完全真實地反映焦炭在高爐內部的質量狀況。
發明內容
本發明的目的在於彌補現有焦炭質量評價指標的不足，提出一種焦炭高溫冶金性能的測定方法，以對現行焦炭反應性和反應後強度試驗裝置進行改良和優化，以更好地指導高爐生產。本發明提供一種測定焦炭高溫冶金性能的方法，其特徵在於經過下列步驟
A.按GB/T4000-2008標準規定的方法，製取焦炭試樣備用；
B.將制好的試樣放入乾燥箱，在170 180°C溫度下烘乾2h，取出焦炭冷卻至室溫，備
用；
C.在其上帶進氣管和排氣管，其內裝熱電偶的反應器底部鋪一層厚度為IOOmm的高鋁球，高鋁球上平放篩板，將步驟B的焦炭試樣裝於篩板上，將上蓋固定在反應器上；將反應器懸置於爐內，並使反應器中的焦炭處於電爐恆溫區內；
D.升溫加熱焦炭至其中心溫度達300°C時，以O.8L/min的流量通氮氣,保護焦炭，防止其燒損；
E.繼續加熱焦炭至其中心溫度達到750 900°C時，切斷氮氣，通入流量為5L/min的二氧化碳，反應3h，期間動態自動控制，並通過計算機測控器記錄開始反應溫度、反應終了實際溫度、最大失重速率、反應性；
F.反應3h後，停止加熱，切斷二氧化碳，通入流量為2L/min的氮氣，直至焦炭溫度降至室溫，停止通氮氣；
G.按下列公式計算CO2氣體反應特徵值，以對焦炭的真實質量狀況作出客觀評價
權利要求
1.一種測定焦炭高溫冶金性能的方法，其特徵在於經過下列步驟 A.按GB/T4000-2008標準規定的方法，製取焦炭試樣備用； B.將制好的試樣放入乾燥箱，在170 180°C溫度下烘乾2h，取出焦炭冷卻至室溫，備用； C.在其上帶進氣管和排氣管，其內裝熱電偶的反應器底部鋪一層厚度為IOOmm的高鋁球，高鋁球上平放篩板，將步驟B的焦炭試樣裝於篩板上，將上蓋固定在反應器上；將反應器懸置於爐內，並使反應器中的焦炭處於電爐恆溫區內； D.升溫加熱焦炭至其中心溫度達300°C時，以O.8L/min的流量通氮氣,保護焦炭，防止其燒損； E.繼續加熱焦炭至其中心溫度達到750 900°C時，切斷氮氣，通入流量為5L/min的二氧化碳，反應3h，期間動態自動控制，並通過計算機測控器記錄開始反應溫度、反應終了實際溫度、最大失重速率、反應性； F.反應3h後，停止加熱，切斷二氧化碳，通入流量為2L/min的氮氣，直至焦炭溫度降至室溫，停止通氮氣； G.按下列公式計算CO2氣體反應特徵值，以對焦炭的真實質量狀況作出客觀評價mPt= \ CRIdtm 式中，CRI為焦炭與CO2氣體反應3小時後焦炭反應性指標； Ife為焦炭開始反應溫度； 為焦炭反應終了實際溫度； Ft為焦炭與CO2氣體反應特徵值。
2.根據權利要求I的方法，其特徵是，所說的E步驟的動態自動控制是通過計算機測控器在線測量反應器的質量，以得到失重速率，當焦炭實際失重速率等於設定的開始反應失重速率時，得到開始反應溫度點，並設定焦炭反應3h，溫度達到110(TC為反應最高溫度，據此計算升溫速率，並自動控制。
全文摘要
本發明提供一種測定焦炭高溫冶金性能的方法，其特徵在於，通過動態檢測焦炭與CO2氣體的開始反應溫度、反應終了實際溫度、反應性，計算焦炭與CO2氣體的反應特徵值，並對焦炭質量進行評價，反應特徵值越小，焦炭實物質量越好。通過本發明所述方法，能有效避免現有焦炭反應性和反應後強度指標存在的，不能真實反映焦炭在高爐內800～1400℃溫度區間焦炭質量狀況的固有問題，尤其是在焦炭反應性和反應後強度相近，卻因焦炭內在質量的不同，而導致焦炭在高爐內的使用效果差別較大的情況下，能根據CO2氣體反應特徵值(Ft)的不同對焦炭的真實質量狀況作出客觀評價。本發明對現行焦炭反應性和反應後強度指標進行改良和優化，以更好地指導高爐生產。
文檔編號G01N25/00GK102928455SQ20121041623
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日
發明者李軼, 高雲祥, 劉寧斌, 唐啟榮, 楊衛, 王濤, 楊立新 申請人:武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司