[发明专利]利用焦炭反应性测定装置进行混焦热性能检测的试验方法

说明书

本发明涉及利用焦炭反应性测定装置进行混焦热性能检测的试验方法，属于冶金技术领域。技术方案是：将不同种类焦炭按特定的质量比均匀逐层放入焦炭反应性测定装置进行混合焦炭热性能的检测试验，反应结束后，在N2气氛下冷却，利用I型转鼓测定其反应后强度。本发明的有益效果是：利用焦炭反应性测定装置在实验室条件下模拟混合焦炭在高炉中的溶损反应过程，得到混合焦炭的反应性指标和反应后强度指标与反应时间及溶损程度之间的关系，为焦炭品质选择、焦炭混配比例确定提供可靠的技术参数，有利于高炉稳定运行和降低焦炭成本。

技术领域

本发明涉及利用焦炭反应性测定装置进行混焦热性能检测的试验方法，属于冶金技术领域。

背景技术

冶金焦炭的热性能一直以来被认为是评价焦炭质量最重要的技术指标，对高炉冶炼起到重要的影响作用。炼铁工作者普遍认为焦炭与高炉中的CO2气体在软熔带附近发生溶损反应，反应的温度区间在900℃～1300℃左右。该反应是导致焦炭劣化的主要因素。目前针对单种焦炭检测其热性能的方法是由日本新日铁公司在20世纪70年代左右提出的，我国也将其列为单种焦炭热性能检测的国家标准，即《GB/T 4000-2017 焦炭反应性及反应后强度试验方法》。该法将粒度为23mm～25mm的200g球状焦炭与流量为5L/min的CO2的气体发生溶损反应2h，测定其反应性指标CRI和反应后强度指标CSR。

随着我国炼铁高炉进入大型化发展阶段，以及在国家日益重视环保不断限制焦炭产能的大背景下，众多企业面临自身焦炭产能供应不足，需要大量外购其他企业焦炭与自产焦炭混配使用的生产现状。目前，还没有针对混合焦炭热性能的检测方法。企业通常根据单种焦炭的CSR指标值乘以其在混焦中的配比再进行加和得到一个平均值作为混合焦炭的热性能指标。采用这种方法评价混合焦炭的热性能存在一定问题，没有考虑到焦炭混配使用彼此之间存在的耦合作用，导致高炉冶炼炉况出现波动，给企业生产带来诸多技术难题和巨大的经济损失。因此，迫切需要提供一种针对混和焦炭热性能进行检测的试验方法，为焦炭品质选择和焦炭混配比例确定提供可靠的参数。

发明内容

本发明目的是提供利用焦炭反应性测定装置进行混焦热性能检测的试验方法，利用焦炭反应性测定装置在实验室条件下模拟混合焦炭在高炉中的溶损反应过程，得到混合焦炭的反应性指标和反应后强度指标与反应时间及溶损程度之间的关系，同时也得到混合焦炭的热性能指标与单种焦炭热性能指标的关系，为焦炭品质选择、焦炭混配比例确定提供可靠的技术参数，有利于高炉稳定运行和降低焦炭成本；提出了在高温反应管中混焦合理的布料方式，采用适当的试验方法对混焦的热性能实施检测，实现了对混焦热性能的精准测量和评价；提出了多个温度点、恒失重25%的新试验方法，该方法可以更全面的表征混焦的热性能，尤其是可以清晰的反映出混焦中各单种焦炭之间的耦合作用，为优化高炉用焦结构，降低高炉用焦成本，提供了一条新的途径，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：利用焦炭反应性测定装置进行混焦热性能检测的试验方法，焦炭反应性测定装置的组成部件包括电脑控制软件系统、高温加热炉、高温反应管、热电偶、电子天平、温度和反应气体控制器、气路连接系统、CO2气体和N2气体高压气瓶，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：将粒度为23mm～25mm的单种焦炭试样按照质量比为m1:m2:m3∙∙∙∙∙∙: mn的比例进行混配（n代表焦炭种类，为一种或多种焦炭），其中m1+m2+m3∙∙∙∙∙∙+mn=200g，球形的单种焦炭试样按插空法间隔均匀的逐层铺设在高温反应管内腔中，所谓插空法，即事先算好高温反应管内腔每层可铺设单种焦炭试样的粒数，按照焦炭种类1、2、3∙∙∙∙∙∙ n、1、2、3∙∙∙∙∙∙ n的循环顺序进行铺设，先铺设最底层，逐渐向上，直到所有焦炭铺完为止；