焦炭的物理化学性质详解

时间：2022-05-26

作者：河南省远征冶金科技有限公司

焦炭的物理化学性质有两项指标表示，即：焦炭的反应性和焦炭的反应后强度，这两项指标都影响高炉生产，在冶金焦炭质量新标准中规定：一级冶金焦CRI≤30%，CSR≥55%。

焦炭的反应性(CRI)

焦炭在高温条件下与CO2和水蒸气相作用的能力称焦炭的反应性，用CRI表示。

C+CO2 = 2CO C+H2O = CO+H2

通常用焦炭和CO2反应一定时间后焦炭消耗量占焦炭试样的百分比表示。

目前高炉冶炼对焦炭的反应性十分关注，故在《冶金焦炭》新国标中列为其中，要求：CRI%Ⅰ级焦为≤30%，Ⅱ≤35%。

焦炭在高炉冶炼过程中的几点：

(1)焦炭反应性愈低，在风口回旋区与鼓风反应愈慢，回旋区断面积就增大，炉料下降更均匀。

(2)焦炭反应性愈高，在较低温度下就与CO2反应，得不到有效利用。

(3)焦炭反应性高较主要的是在高炉中，下部焦炭要经受CO2以及铁氧化物等作用，即产生碳熔反应和焦炭龟裂，结果耐磨性大大降低，形成焦粉进入炉渣中，降低炉渣流动性，使炉内料柱的透气性降低，这就说明：高炉容积愈大，对焦炭的反应性要求愈低，一般要求CRI<30%。

焦炭的反应后强度(CSR)

焦炭的反应后强度是高炉下部焦炭反应后性能的要求，通常将反应后强度指标称之为热强度。

从生产实践证明：焦炭的反应性与反应后强度有着较好的相关关系是：反应性高的焦炭孔孢壁碳熔损大，其反应后强度低;通俗的说：就是焦炭的反应性愈高，则反应后强度就愈低。

焦炭反应后强度与高炉内处于软融带强度相一致，它在与高炉下部的透气性有着良好的相关性，一般来说反应性高的焦炭其冷态转鼓指数M10就差，反之，反应性低的焦炭M10就好。若反应性相近似值的焦炭，冷态转鼓强度高，反应后强度也高。

焦炭质量要求简要的总结就是：

(1)、固定碳(C)含量要高，即灰分和挥发份要低。

(2)、有害的杂质硫、磷含量要低。

(3)、耐磨和抗碎强度要好。

(4)、反应性要低，反应后强度要高。

(5)、水份要低而稳定。

(6)、焦炭块度要均匀，40～80mm级含量要高，<25mm级含量要低。

满足上述要求，可以保证高炉生产达到高产、、低耗，还可有效提高利用系数，冶炼强度高，焦比低，得到低硫、磷的的生铁。

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