专利名称：一种测定焦炭高温冶金性能的方法
技术领域：
本发明涉及一种测定焦炭高温冶金性能方法，属于煤化工技术领域。
背景技术：
焦炭在钢铁生产中有着重要作用。随着高炉的大型化和喷煤水平的提高，对焦炭 质量的要求也越来越高，用常规的灰分、硫分、M4(l、Mltl等指标也不能客观地反映出焦炭质量的真实质量水平，而越来越重视焦炭在高温下的性能。1983年，我国制订了“焦炭反应性和反应后强度试验方法”国家标准，规定以焦炭在1100°C下与CO2气体反应的能力，即反应性和反应后强度作为表征焦炭高温冶金性能的重要质量指标，并相继为国内钢厂广泛采用。但通过炼焦工作者长期以来的研究发现，这两项指标本身也并非尽善尽美，它也有一些缺陷。第一，国外有资料表明，焦炭溶损反应(焦炭与CO2气体的反应过程称为溶损反应)在高炉软融带以上部份的实际反应温度在800 1400°C之间，而标准规定以1100°C作为试验进行温度存在一定局限性，不能真实模拟焦炭在高炉内的行为；第二，即使在相同的反应条件下，不同的焦炭与CO2反应时的反应速率也不相同，而采用传统的试验方法，是不能得到这项指标的。尤其是在焦炭反应性和反应后强度相近，而焦炭在高炉内的使用效果差别较大的情况下，现有的焦炭质量指标却不能完全真实地反映焦炭在高炉内部的质量状况。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有焦炭质量评价指标的不足，提出一种焦炭高温冶金性能的测定方法，以对现行焦炭反应性和反应后强度试验装置进行改良和优化，以更好地指导高炉生产。本发明提供一种测定焦炭高温冶金性能的方法，其特征在于经过下列步骤
A.按GB/T4000-2008标准规定的方法，制取焦炭试样备用；
B.将制好的试样放入干燥箱，在170 180°C温度下烘干2h，取出焦炭冷却至室温，备
用；
C.在其上带进气管和排气管，其内装热电偶的反应器底部铺一层厚度为IOOmm的高铝球，高铝球上平放筛板，将步骤B的焦炭试样装于筛板上，将上盖固定在反应器上；将反应器悬置于炉内，并使反应器中的焦炭处于电炉恒温区内；
D.升温加热焦炭至其中心温度达300°C时，以O.8L/min的流量通氮气,保护焦炭，防止其烧损；
E.继续加热焦炭至其中心温度达到750 900°C时，切断氮气，通入流量为5L/min的二氧化碳，反应3h，期间动态自动控制，并通过计算机测控器记录开始反应温度、反应终了实际温度、最大失重速率、反应性；
F.反应3h后，停止加热，切断二氧化碳，通入流量为2L/min的氮气，直至焦炭温度降至室温，停止通氮气；
G.按下列公式计算CO2气体反应特征值，以对焦炭的真实质量状况作出客观评价
权利要求
1.一种测定焦炭高温冶金性能的方法，其特征在于经过下列步骤 A.按GB/T4000-2008标准规定的方法，制取焦炭试样备用； B.将制好的试样放入干燥箱，在170 180°C温度下烘干2h，取出焦炭冷却至室温，备用； C.在其上带进气管和排气管，其内装热电偶的反应器底部铺一层厚度为IOOmm的高铝球，高铝球上平放筛板，将步骤B的焦炭试样装于筛板上，将上盖固定在反应器上；将反应器悬置于炉内，并使反应器中的焦炭处于电炉恒温区内； D.升温加热焦炭至其中心温度达300°C时，以O.8L/min的流量通氮气,保护焦炭，防止其烧损； E.继续加热焦炭至其中心温度达到750 900°C时，切断氮气，通入流量为5L/min的二氧化碳，反应3h，期间动态自动控制，并通过计算机测控器记录开始反应温度、反应终了实际温度、最大失重速率、反应性； F.反应3h后，停止加热，切断二氧化碳，通入流量为2L/min的氮气，直至焦炭温度降至室温，停止通氮气； G.按下列公式计算CO2气体反应特征值，以对焦炭的真实质量状况作出客观评价mPt= \ CRIdtm 式中，CRI为焦炭与CO2气体反应3小时后焦炭反应性指标； Ife为焦炭开始反应温度； 为焦炭反应终了实际温度； Ft为焦炭与CO2气体反应特征值。
2.根据权利要求I的方法，其特征是，所说的E步骤的动态自动控制是通过计算机测控器在线测量反应器的质量，以得到失重速率，当焦炭实际失重速率等于设定的开始反应失重速率时，得到开始反应温度点，并设定焦炭反应3h，温度达到110(TC为反应最高温度，据此计算升温速率，并自动控制。
全文摘要
本发明提供一种测定焦炭高温冶金性能的方法，其特征在于，通过动态检测焦炭与CO2气体的开始反应温度、反应终了实际温度、反应性，计算焦炭与CO2气体的反应特征值，并对焦炭质量进行评价，反应特征值越小，焦炭实物质量越好。通过本发明所述方法，能有效避免现有焦炭反应性和反应后强度指标存在的，不能真实反映焦炭在高炉内800～1400℃温度区间焦炭质量状况的固有问题，尤其是在焦炭反应性和反应后强度相近，却因焦炭内在质量的不同，而导致焦炭在高炉内的使用效果差别较大的情况下，能根据CO2气体反应特征值(Ft)的不同对焦炭的真实质量状况作出客观评价。本发明对现行焦炭反应性和反应后强度指标进行改良和优化，以更好地指导高炉生产。
文档编号G01N25/00GK102928455SQ20121041623
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者李轶, 高云祥, 刘宁斌, 唐启荣, 杨卫, 王涛, 杨立新 申请人:武钢集团昆明钢铁股份有限公司