焦炭反應(yīng)性與二氧化碳、氧和水蒸氣等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的能力,CRI =(G0—G1)/G0×(注:G0----試驗(yàn)焦炭樣重量,g;G1----反應(yīng)后焦炭樣重量,g;)。焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度是指反應(yīng)后的焦炭再機(jī)械力和 熱應(yīng)力作用下抵抗碎裂和磨損的能力。焦炭在高爐煉鐵、鑄造化鐵和固定床氣化過(guò)程中,都要與二氧化碳、氧和水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。由于焦與氧和水蒸氣的反應(yīng)有與二氧化碳的反應(yīng)類(lèi)似的規(guī)律,因此大多數(shù)國(guó)家都用焦炭與 二氧化碳間的反應(yīng)特性評(píng)定焦炭反應(yīng)性。
焦炭反應(yīng)性CRI及反應(yīng)后強(qiáng)度CSR的重復(fù)性r不得超過(guò)下列數(shù)值:
CRIr≤2.4%
CSR:≤3.2%
焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果均取平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值。
焦炭中的磷分:煉鐵用的冶金焦含磷量應(yīng)在 0.02 — 0.03% 以下。
焦炭中的灰分:焦炭的灰分對(duì)高爐冶煉的影響是十分顯著的。焦炭灰分增加 1% ,焦炭用量增加 2 — 2.5% 因此,焦炭灰分的降低是十分必要的。
焦炭中的揮發(fā)分:根據(jù)焦炭的揮發(fā)分含量可判斷焦炭成熟度。如揮發(fā)分大于 1.5% ,則表示生焦;揮發(fā)分小于 0.5 — 0.7%,則表示過(guò)火,一般成熟的冶金焦揮發(fā)分為 1% 左右。
焦炭的篩分組成:在高爐冶煉中焦炭的粒度也是很重要的。中國(guó)過(guò)去對(duì)焦炭粒度要求為:對(duì)大焦?fàn)t(1300 — 2000 平方米)焦炭粒度大于 40 毫米;中、小高爐焦炭粒度大于 25 毫米。但一些 鋼 廠的試驗(yàn)表明,焦炭粒度在 40 — 25 毫米為好。大于 80 毫米的焦炭要整粒,使其粒度范圍變化不大。這樣焦炭塊度均一,空隙大,阻力小,爐況運(yùn)行良好。
焦炭主要用于高爐煉鐵和用于銅、鉛、鋅、鈦、銻、汞等有色金屬的鼓風(fēng)爐冶煉,起還原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架作用。煉鐵高爐采用焦炭代替木炭,為現(xiàn)代高爐的大型化奠定了基礎(chǔ),是冶金史上的一個(gè)重大里程碑。為使高爐操作達(dá)到較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),冶煉用焦炭(冶金焦)具有適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì),包括冶煉過(guò)程中的熱態(tài)性質(zhì)。焦炭除大量用于煉鐵和有色金屬冶煉(冶金焦)外,還用于鑄造、化工、電石和鐵合金,其質(zhì)量要求有所不同。如鑄造用焦,一般要求粒度大、氣孔率低、固定碳高和硫分低;化工氣化用焦,對(duì)強(qiáng)度要求不嚴(yán),但要求反應(yīng)性好,灰熔點(diǎn)較高;電石生產(chǎn)用焦要求盡量提高固定碳含量。以下是不同焦粒度對(duì)應(yīng)的詳細(xì)用途