【正文】 好溫度 ? 溫度控制是整個反應(yīng)的關(guān)鍵，初始升溫時先用手動調(diào)節(jié)，要有預(yù)熱時間，電流不易太大，可以更好延長爐絲壽命，10 min后改為自動。當(dāng)料層中心溫度達(dá)到 400℃ 時，以 L／ min的流量通入 N2氣，保護焦炭防止燒損。溫度升至 1050℃ 時用紅外燈加熱 CO2 ，當(dāng)溫度達(dá)到 1100℃ 時切斷 N2氣，通入 CO2 氣。通入 CO2氣后爐溫有所降低，此時要根據(jù)降溫多少及時調(diào)整，盡快在 10 min內(nèi)把料層溫度恢復(fù)到 (1100177。 5)℃ 。整個反應(yīng)過程應(yīng)盡量保持在1102℃ ～ 1099℃ 。 ? 恒溫段 ? 恒溫段在焦炭檢測中很重要，不僅反應(yīng)了實驗爐保溫的好壞，同時對焦炭的反應(yīng)性有很大影響。保溫不好，恒溫段就會縮小或者不存在；爐絲使用時間過長，出現(xiàn)下滑，恒溫段也發(fā)生變化。而焦炭裝入反應(yīng)器后，在反應(yīng)爐中的位置確定，焦炭的總高度一定，要保持焦炭在通 CO2過程中一直處在 (1100177。 5)℃ ，就需要反應(yīng)爐中心有一段大于150mm區(qū)域溫度處在 (1100177。 5)℃ 之間，才符合國家標(biāo)準(zhǔn)。否則檢測結(jié)果就有所偏差。 ? 首先要有兩套測溫裝置，其中一套用來控溫，一套用來測溫。把控溫的那套裝置熱電偶固定放在爐子的中間部位，輸出端接到爐子控溫系統(tǒng)上，設(shè)定一個溫度，控溫。 測溫的那套裝置輸出端不接， 2根測溫?zé)犭娕荚跔t子中的中心控溫電偶上下部位固定（電偶頂端分別距中心點偶頂端 75mm）。待控溫到設(shè)定的溫度穩(wěn)定后，測溫?zé)犭娕荚跔t子中穩(wěn)定一段時間后，測其溫度讀數(shù)，這樣就很容易確定了電爐中恒溫區(qū)是否大于 150mm，在整個測定過程中要保證控溫裝置的溫度讀數(shù)穩(wěn)定沒有波動。 控制好氣體流量 二氧化碳?xì)怏w流量大小，對反應(yīng)性和反應(yīng)后強度的測定有較大的影響，其流量應(yīng)為 5L/min。二氧化碳流量大，反應(yīng)性升高，反應(yīng)后強度降低。二氧化碳流量小，反應(yīng)性降低，反應(yīng)后強度增高。氣體流量不正確，會影響檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。定期用濕式氣體流量計對二氧化碳流量進行標(biāo)定，反應(yīng)性和反應(yīng)后強度準(zhǔn)確性提高，重復(fù)性好。氮氣作為保護器，流量大小對結(jié)果影響不大。 ? CO2 濕式氣體流量計屬于容積式流量計。它是實驗室常用的一種儀器，其構(gòu)造主要由圓鼓形殼體，轉(zhuǎn)鼓及傳動記數(shù)機構(gòu)所組成，如圖 7所示。 ? 圖 7 ? 1 溫度計 2 壓力計 3水平儀 4 排水管 ? 5 轉(zhuǎn)鼓 6 殼體 7 水位儀 8 可調(diào)支腳 9進氣管 濕式氣體流量使用方法 ? 將儀表擺放在工作臺上，調(diào)整地角螺釘使 水位儀 水泡位于中心，并在使用中要長期保持。 打開水位控制器密封螺帽，拉出內(nèi)部的毛線繩。 在溫度計或壓力計的插孔內(nèi)，向儀表內(nèi)注入蒸餾水，待蒸餾水從水位控制器孔內(nèi)流出時即停止注入蒸餾水，當(dāng)多余的蒸餾水從水位控制器孔內(nèi)順著毛線繩流干凈（很久流出一滴時即為流干凈）時，在將毛線繩收入水位控制器密封螺帽內(nèi)，并且擰緊密封螺帽。 裝好溫度計和壓力計。（每一小格 10Pa） 按進出氣方向連接好氣路，并且密封。 開啟氣閥，用秒表即可進行氣體測量 。 皂膜氣體流量計測定 CO2 皂膜流量計是由下部帶有支管的刻度透明玻璃管和橡皮球組成的一種流量計，如圖 8所示。 圖 8 ? 1 氣體出口 2 玻璃管 3 氣體入口 4 皂液 5橡皮頭 皂膜氣體流量使用方法 ? 將柱出口與檢測器相連，在皂膜流量計內(nèi)裝入適量皂液。使液面恰好處于支管口的中線處，用膠管將其與載氣相連。 開啟 CO2氣體，調(diào)節(jié)氣體壓力至需要值。一分鐘后輕捏膠頭，使皂液上升封住支管即會產(chǎn)生一個皂膜。 用秒表記下皂膜通過一定體積所需的時間，換算成以 L/min為單位的載氣流速。 ? 對 CO2干燥除去水分 ? 在通二氧化碳過程中，如果有少量水存在，在發(fā)生CO2+C=2CO反應(yīng)的同時， H2O也發(fā)生反應(yīng)，即H2O+C=CO+H2 ，有人對不同溫度 H2O和 CO與焦炭反應(yīng)速率常數(shù)進行測定，結(jié)果表明：在相同條件下，低溫時焦炭與 H2O反應(yīng)速率要高于與 CO反應(yīng)的速率，高溫時相差不大。造成速率差異是因為其反應(yīng)方式不同，即在1100℃ 時， CO反應(yīng)侵入到焦炭內(nèi)部，而水蒸氣則接近界面反應(yīng)，從而更有利于水蒸氣反應(yīng)。二氧化碳中含水氣對焦炭 CRI和 CSR有影響，水含量增多， CRI增大， CSR較小。所以在 CO2通入反應(yīng)器之前要進行干燥脫水，否則會對焦炭的反應(yīng)性及其強度產(chǎn)生影響。 ? ? 供氣系統(tǒng)嚴(yán)密、流量調(diào)節(jié)準(zhǔn)確，可提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。供氣系統(tǒng)不嚴(yán)密，二氧化碳未完全參加反應(yīng)，焦炭反應(yīng)性低，反應(yīng)后強度增高，致使檢驗結(jié)果差異較大，并且不能反映當(dāng)期焦炭質(zhì)量。應(yīng)不定期對供氣系統(tǒng)進行氣密性檢查，以保證檢驗質(zhì)量。 ? 總之，在焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗中，要嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)，并在以上幾個方面加以注意，即可得到比較準(zhǔn)確的試驗結(jié)果。 6 最新標(biāo)準(zhǔn)與舊標(biāo)準(zhǔn)對比 表 1 200g焦炭試樣顆粒數(shù)目對比 取舍泡焦和爐頭焦的焦炭熱性能分析 表 2 未棄去泡焦和爐頭焦熱性能分析 表 3 未棄去泡焦、爐頭焦 CRI及 CSR波動 表 4 棄去泡焦和爐頭焦熱性能分析 小結(jié) ? 棄去泡焦和爐頭焦的試樣 CRI及 CSR數(shù)據(jù)更穩(wěn)定 ， 平行試驗重復(fù)性更好；而未棄去泡焦 、 爐頭焦的試樣 CRI及 CSR數(shù)據(jù)不穩(wěn)定 ， 試驗結(jié)果波動大 ， 平行試驗重復(fù)性差 ， 無法準(zhǔn)確判定焦炭熱性能的優(yōu)劣 。 由于泡焦和爐頭焦在生產(chǎn)中只是少量 ， 所以在分析焦炭的 CRI及 CSR時應(yīng)該棄去泡焦和爐頭焦 。 表 5 兩種制樣方式粒數(shù)對比 表 6 顎破與手工修整相結(jié)合制樣焦炭熱性能測試 表 7 手工制樣焦炭熱性能測試 小結(jié) 根據(jù)焦炭試樣制備過程的研究 ， 用國產(chǎn)破碎機破碎焦炭 ，本著從實際情況出發(fā) ， 制樣時在破碎 、 篩分后 ， 對片狀焦塊和條狀焦塊的厚度和寬度尺寸達(dá)到粒度范圍上限 80%的焦塊進行了保留 ， 并對其尺寸大于粒度上限的方向用手工進行適當(dāng)修整 ， 然后用下層圓孔篩進行篩分 ， 保留篩上物， 并與粒度范圍內(nèi)不需進行修整的焦塊混勻 ， 縮分 ， 作為試樣 。 即采用顎破與手工修整相結(jié)合的制樣方式 ， 對于破碎機破碎效果好的就可減少甚至不需手工進行修整 。 φ2523mm 、 φ2321mm 、 φ2119mm焦炭熱性能對比分析 表 8 不同粒度 CRI及 CSR對比 mm與 φ2523 mm焦炭熱性能對比 表 9 φ2521 mm和 φ2523 mm焦炭熱性能對比 小結(jié) ? 焦炭試樣的制取采用顎破與手工修整相結(jié)合的方法后 ， 對焦塊的粒度控制范圍縮小是非常必要的 ， 通過縮小粒度控制范圍可以減小在對焦塊進行修整時人為因素對試樣代表性的影響 ， 同時更有利于提高 CRI及 CSR試驗數(shù)據(jù)的重復(fù)性 。 ? 通過不同粒度試樣 CRI及 CSR對比分析 ， 粒度為 φ2523mm所測試的 CRI及 CSR數(shù)據(jù)與原來生產(chǎn)中積累的分析數(shù)據(jù)不會產(chǎn)生大的差異 ， 具有可比性 ， 有利于穩(wěn)定高爐和焦?fàn)t生產(chǎn) 。 ? 焦炭試樣粒度修訂為 φ2523mm是可行的 ， 利用此數(shù)據(jù)能更準(zhǔn)確地對高爐生產(chǎn)操作和煉焦配煤提供參考依據(jù) ， 符合我國焦?fàn)t和高爐生產(chǎn)運行現(xiàn)狀 。 ? 焦炭 CRI及 CSR指標(biāo)受到重視是應(yīng)生產(chǎn)的需求 ，目前 ， 許多國家將焦炭熱性能指標(biāo)列入對入高爐焦炭的質(zhì)量要求中 ， 認(rèn)為其能更好地衡量焦炭在高 爐 內(nèi) 的 適 應(yīng) 能 力 。 我國在 《 冶 金 焦 炭GB/T19962023》 中已將該指標(biāo)增加為測控與評價項目 ， 并與 2023年 4月 1日實施 。 質(zhì)量指標(biāo)的確定首先需要公認(rèn)的 、 科學(xué)而穩(wěn)定的試驗分析方法作依據(jù) 。 修訂后 《 焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗方法 》 , 能適應(yīng)生產(chǎn)的需要 ， 使用中能與原來積累的 CRI及 CSR生產(chǎn)數(shù)據(jù)有可比性 ， 能更好更穩(wěn)定地對高爐生產(chǎn)操作和煉焦配煤提供參考作用 。 附：新設(shè)備擴展 ? 科研單位根據(jù) GB/40002023的啟發(fā)與近 2年的實踐，對電爐加熱方式進行了更新，將加熱元件改進為雙螺旋硅碳管。 ? 目前三種加熱元件的優(yōu)缺點比較 ? 近二十年來各單位對《焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度試驗方法》的應(yīng)用，在實驗上都掌握了一定的操作技巧，焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度指標(biāo)應(yīng)用于煉鐵和焦化生產(chǎn)中都積累了一定生產(chǎn)經(jīng)驗。今后我們的研究還要針對我國煤資源狀況、高爐生產(chǎn)需求，符合國情，這樣有利于我國煉鐵技術(shù)發(fā)展，才可能促進新標(biāo)準(zhǔn)的實施和推廣。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH