焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度的定義與在高爐中的核心意義
瀏覽次數(shù)：85發(fā)布日期：2026-01-26
焦炭反應(yīng)性是指焦炭在高溫下與CO?反應(yīng)的能力，通常用CRI表示，定義為焦炭在1100℃下與CO?反應(yīng)2小時(shí)后失重率。焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度是指反應(yīng)后焦炭在轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)中保留的強(qiáng)度，用CSR表示，反映焦炭經(jīng)受高溫反應(yīng)后的機(jī)械強(qiáng)度保持能力。這兩個(gè)指標(biāo)是評(píng)價(jià)焦炭熱態(tài)性能的核心參數(shù)，直接關(guān)系到高爐冶煉的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
在高爐中，焦炭不僅作為燃料提供熱量，還作為還原劑和料柱骨架。焦炭反應(yīng)性過高，會(huì)導(dǎo)致焦炭在爐身中上部過早反應(yīng)，產(chǎn)生大量CO氣體，雖然有利于間接還原，但焦炭過早消耗會(huì)使料柱骨架削弱，爐料下降不暢，高爐透氣性惡化。反之，反應(yīng)性過低，焦炭在爐缸反應(yīng)不足，爐缸溫度偏低，鐵水溫度不足，渣鐵分離困難。因此，適宜的焦炭反應(yīng)性(CRI一般為25%-30%)是保證高爐順行和節(jié)能降耗的關(guān)鍵。
焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度則直接決定高爐料柱的透氣性和穩(wěn)定性。CSR值高的焦炭在高爐高溫區(qū)反應(yīng)后仍能保持足夠的機(jī)械強(qiáng)度，支撐料柱，維持良好的透氣性通道，有利于高爐強(qiáng)化冶煉和降低燃料比。若CSR值偏低，焦炭在爐內(nèi)易粉化，產(chǎn)生大量粉末，堵塞氣流通道，導(dǎo)致高爐壓差升高，風(fēng)量受限，甚至出現(xiàn)懸料、崩料等操作事故。因此，現(xiàn)代高爐對(duì)焦炭CSR指標(biāo)要求通常不低于60%，大型高爐甚至要求達(dá)到65%以上。
焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度之間存在內(nèi)在聯(lián)系，一般呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。反應(yīng)性高的焦炭往往反應(yīng)后強(qiáng)度較低，這要求焦化企業(yè)在配煤和煉焦工藝中尋求平衡點(diǎn)，既要保證焦炭具有適中的反應(yīng)性以滿足還原需求，又要確保足夠的反應(yīng)后強(qiáng)度以維持高爐料柱骨架穩(wěn)定。通過優(yōu)化配煤方案、改進(jìn)煉焦工藝、添加鈍化劑等措施，可以協(xié)同調(diào)控焦炭的CRI和CSR指標(biāo)，為高爐高效穩(wěn)定運(yùn)行提供優(yōu)質(zhì)焦炭保障。
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