狼遇上羊txt:关于冶金焦炭质量标准的分析与建议

1　现行冶金焦炭质量标准情况简述

　　将现行冶金焦炭质量标准GB/T1996-94与GB1996-80标准相对照,其区别点在于两个机械强度指标上。1980年标准中的机械强度指标采用M40和M10。共分为四组等级指标。M40指标分别为80%、76%、72%、65%。M10指标分别为8.0%、9.0%、10.0%、11.0%。

　　1994年标准中机械强度指标采用M25和M10,分三组等级。M25指标分别为92%、88%、83%。M10指标分别为7.0%、8.5%、10.5%。从两个标准的机械强度指标测定方法来看,也有较大的区别。

1980年标准中的机械强度指标测定方法为:从足量样品中取块度大于60mm焦炭共50kg进转鼓,在4min内旋转100转,然后用40mm、10mm圆孔筛进行筛分,分别得出M40和M10指标。

　　1994年标准中的机械强度指标测定方法为:将足量的样品全部用五级振动筛进行筛分,分别计算出大于80mm、80~60mm、60~40mm、40~25mm以及小于25mm五个粒度等级的焦炭所占其总量的百分数后,按其比例取样合计共50kg进转鼓。按照与上同样的速度和转数旋转。然后用25mm和10mm圆孔筛进行筛分别得出M25和M10指标。

　　从许多厂家几年来所做的对比数据看,同样的焦炭样品,其M40比M25指标大约低12个百分点,一般在10~14个百分点范围。1980年标准中的M10指标比1994年标准的M10高约1个百分点。

2　分析和比较

　　(1)从测量操作方法来看,按1994年标准测定机械强度指标时,操作环节比较多,费时费力,工人劳动强度大。

　　(2)从测定目标和原理上来分析,前者注重的是60mm以上的易碎大块焦炭的机械强度显示。后者则是注重25mm以上各个块度等级焦炭样品机械强度的集中显示和反映。

　　但从实际应用上来看,比较易碎的正是大块焦炭。实践证明块度越大的焦炭,焦块稳定性越低。而较小块度的焦炭由于其本身强度和稳定性较高,故在炉内破碎的程度较低。因此,测定小块焦炭的冷态强度的必要性不是很大。二者相比较,测定大块焦炭的机械强度指标更具有实用性。

　　(3)从指标反映焦炭的机械强度高低的灵敏程度来看,由于1980年的标准测定的是大块焦,比较易碎,所以其经过转鼓破碎作用后,不同强度焦炭的M40、M10指标差别较大,能够比较清楚地显示其机械强度的高低。

　　1994年标准测定的是25mm以上各等级按实际比例入鼓的焦炭。其中块度较小、不易破碎的焦炭占据了相当的份额。因此其指标水平差别不大,不同强度焦炭的测试数据拉不开档次,故此反映其机械强度的灵敏性不高。

　　因此,许多炼铁厂在要求采用新标准一段时间后又改为要求M40标准。

　　(4)M25指标是从外国参考引进的。从其指标检验方法分析,所用的设备和我国有所不同。

　　美国的ASTM标准中是T25,筛分用方孔筛,边长为25.4mm。其对角线长度约为36mm,接近米库姆转鼓法的40mm,而与25mm相差较大。

　　日本的JIS标准中用作参考指标的25mm筛也是方孔筛,其对角线长为35.3mm。

　　(5)1980年的标准中,机械强度分为四个等级。而灰分、硫分指标分为三个等级;挥发分只有一个等级;焦末含量按粒度规格筛分下限不同要求不同,但也只有一个等级。

　　1994年的标准中强度指标分为三个等级,灰分、硫分的等级指标也为三个。灰分、硫分指标等级与机械强度指标等级完全配套。

　　近年来,我国的炼铁高炉技术指标已经有了大幅度提高,许多高炉喷吹煤粉量已达到100kg/t铁以上,入炉焦比显著下降,对焦炭的强度指标提出了更高的要求。

　　(6)现行标准中没有焦炭的热态强度指标。对于炼铁高炉顺行来说,不但需要焦炭有较好的冷态强度,更需要有较好的热态。因为焦炭在高炉内承受的是热态作用。焦炭的冷态强度和热态强度并不是完全吻合的。因此冷态强度指标不能完全反映焦炭在高炉内部高温热态条件下的表现。有些焦炭的冷态强度M40、M10都好,但其热态性质不一定好。因此,炼铁和炼焦行业都希望在焦炭的质量标准中列入热态强度指标。

　　当前我国还没有成熟可用的焦炭热态强度考核指标。相应的检验方法现有GB/T4000焦炭反应性及反应后强度试验方法。从一些厂家具体测定实际效果来看,对同一焦炭样品,用该方法测定的上述两个指标,在不同化验室和同化验室不同的操作者之间所得出的结果相差较大。且无质量等级标准。还有人建议在高温(1100摄氏度)状态下,从高炉的风口取焦样用高温转鼓做高温强度测定。但目前没有可用的质量等级标准和检验方法标准。

　　(7)由于焦炭在高炉内还要承受碱性物质的侵害破坏作用,在不同的碱度下焦炭强度的变化程度不同。根据炼铁理论研究和各有关厂家反映,炼铁高炉中的碱度高低对焦炭在高炉内部高温热态条件下的热强度有明显影响。碱度越高,焦炭的强度越低。就我国目前情况看,主要是西北地区碱度较高。

　　(8)炼铁高炉容积不同对焦炭质量的要求有所不同。目前我国炼铁高炉大小不一、各规格都有。不同容积高炉对焦炭的破坏作用相差较大。因而为了既满足大型高炉的合理需要,又避免供给小高炉的焦炭产生质量过剩导致成本无谓升高的情况,人们普遍希望能够制定出各规格等级高炉用焦的质量标准,以有所区别。

　　(9)有人试验得出结论,焦炭在鼓内转100转,转数偏低。此时的焦炭M40、M10指标还未能趋于稳定。外国的一些测定方法转数为500、150、1400、1000等,转速分别有每分钟15、24、25、18转等。据此认为参照国外标准的试验方法,转数应在300转比较合适。对此应进行深入试验研究,若合乎实际情况可考虑修订检验方法。但同时也应修改强度等级指标。

3　讨论及建议

　　(1)适时修定焦炭的冷态机械强度等级指标,其中的抗碎强度以M40为宜,可考虑删除1980年标准中的第四级,保留三个等级。

　　(2)有关各方应抓紧焦炭热性质(CO₂反应性和反应后强度、高炉风口焦炭的高温转鼓指标测定等)研究。积累数据、尽快选择确定出能较好地代表焦炭热性质、可用于焦炭质量考核的焦炭热性质指标,以弥补现有标准的缺陷。与之配套的检验方法标准,希望测定操作比较简便易行、重现性好。

　　(3)针对高炉操作中碱度对焦炭热态强度的不利影响,应在修定焦炭质量标准时予以适当考虑。最好能划分出不同碱度等级条件下焦炭的各项强度指标要求。

　　(4)应考虑划分大、中、小几个高炉容积等级,制定出适应于不同规格高炉的焦炭质量指标。以求合理分配使用不同质量的焦炭,保护优质炼焦煤资源。

　　(5)开展焦炭显微强度和显微组织对焦炭质量影响的研究,逐步总结经验,用以指导生产。