影响焦炭质量的因素有哪些

影响焦炭质量的主要因素有炼焦煤的性质以及炼焦工艺。炼焦煤的性质直接决定了焦炭质量好坏，它不只是对焦炭的灰分、硫分等化学组份含量产生一定的影响，更关键的是它影响了焦炭的冷态强度和热态强度。当然，炼焦工艺在一定程度上也会影响焦炭的质量。一、炼焦煤的性质对焦炭质量的影响对焦炭质量产生影响不仅仅是炼焦煤的黏结性和结焦性，还与炼焦煤的变质程度以及灰分相关。炼焦煤变质程度干燥无灰基挥发分(Vdaf)和镜质组平均最大反射率(Rmax)是评价煤变质程度的重要参数，其高低都会对生产出来的焦炭产生一些影响。如配合煤的Vdaf过高，在热解过程中生成的胶质体膨胀度大，所炼焦炭的裂纹比较多，气孔率大，会使焦炭的冷态强度和热态强度降低，但配合煤的Vdaf过低，会导致所炼焦炭不易推出，且产品附加值不高。此外，有研究表明，单一炼焦煤镜质组平均最大反射率Rmax与所炼焦炭的反应性具有一定相关性，当Rmax处于1.3%~1.5%之间，所炼焦炭质量较好，实验还表明配合煤的挥发分、黏结性、Rmax等在一定范围内，且镜质组反射率有一个良好的正态分布，方差较小，则生产出来的焦炭冷态强度比较好，反之亦然。炼焦煤的灰分煤的灰分是指煤在高温环境下，经过一系列复杂的化学反应，煤中矿物质转化为金属化合物。灰分作为炼焦煤中的杂质，并不会在炼焦过程中消失，会几乎全部被所炼焦炭继承。一般来说，焦炭灰分的提高直接使高炉工业生产的焦比升高，从而降低了钢铁生产产量。有研究学者发现不同变质程度煤灰分的降低对自身黏结性和所炼焦炭质量的改善程度不同，黏结性好的煤灰分降低，自身黏结性变化不大，所炼焦炭的冷态强度和热态强度也未发生什么明显变化。但当黏结性较差的煤灰分降低时，自身的黏结性得到大幅度提高，所炼焦炭的冷态强度(M40、M10)和热态强度(CRI、CSR)在不同程度上得到了提升。二、炼焦工艺对焦炭质量的影响目前比较先进的炼焦工艺有干法熄焦、捣固炼焦、配型煤工艺技术以及煤调湿（CMC）技术，每种炼焦工艺都有着各自的长处和短处。焦炭熄焦方式目前炼焦厂常用的熄焦方式有两种，一是湿法熄焦，二是干法熄焦。湿法熄焦直接用冷水回收高温焦炭的热量。干法熄焦是通过惰性气体回收高温焦炭的热量。干法熄焦相较于湿法熄焦来比，有很多优势，首先能大大改善炼焦的环境，减少腐蚀性气体和含有焦粉气体对建筑物和仪器设备的侵蚀。第二有利于焦炭质量的提高，原因在于干法熄焦降温慢，使焦炭内部热应力降低，裂纹减少，真密度增大，抗碎强度增大。炼焦煤的结焦时间和炼焦速率当配合煤进炉，再到炼成焦炭被推出这个过程所用的时间，称为结焦时间。炼焦过程主要有三个阶段，一是从室温到300℃，此阶段煤的性质没有改变，二是在300℃到550℃这段时间内，煤开始分解，解聚，产生大量的胶质体，到550℃时，胶质体渐渐收缩形成半焦。三是在550℃到1000℃这段时间内，半焦发生剧烈的缩聚反应形成焦炭。高炉能否生产出合格的焦炭，与第三阶段有着密切的关系。在第三阶段内，合适的延长时间，有利于半焦的收缩，提高焦炭质量。配入添加物炼焦在炼焦生产中，一些炼焦企业会向配合煤加入合适定量的非煤物质来提高焦炭质量，主要有减缓配合煤收缩程度的瘦化剂或者提高配合煤黏结性的粘结剂。若配合煤黏结性比较好，挥发分含量又偏高时，就可以加入一定粒度的瘦化剂来降低配合煤挥发分，减少气相产物的生成以及减缓半焦的收缩度，达到减少焦炭裂纹目的，进而降低焦炭的耐磨强度和气孔率，增加焦炭的块度和抗碎强度，提高焦炭质量。若配合煤黏结性不是很好时，可以加入一定量的粘结剂来增加煤样的流动性，促进分子的重新组合，提高配合煤结焦性，改善焦炭质量。配合煤水分水分是描述配合煤质量的一个重要指标，主要从两个方面对焦炭质量产生影响。第一水分合理的减少可以有效提高配合煤的堆比重，间接降低焦炭的气孔率，提高焦炭质量。第二合理的减少水分能有效降低炼焦炉热量的损耗，提高炼焦的速率，避免了由于炼焦时间不稳定造成焦炭质量下降。配合煤细度配合煤细度过大或过小都会对焦炭质量和焦油、粗苯等副产品回收率产生影响。配合煤堆密度在炼焦生产中，配合煤堆密度对焦炭质量的影响最大，也是一种较为简单的方法。提高配合煤堆密度，煤粒间的空隙会减少，不仅会降低填充空隙所需热解液相产物的数量，还会