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PL-500F全自動(dòng)焦炭反應(yīng)性測(cè)定儀

焦炭熱強(qiáng)度是反應(yīng)焦炭熱態(tài)性能的一項(xiàng)機(jī)械強(qiáng)度指標(biāo)（CSR%）。它表現(xiàn)焦炭在使用環(huán)境的溫度和氣氛下,同時(shí)經(jīng)受熱應(yīng)力和機(jī)械力時(shí),抵抗破碎和磨損的能力。

焦炭的熱強(qiáng)度有多種測(cè)定方法,方法一是熱轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度測(cè)定。測(cè)量焦炭的熱轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度,一般是將焦炭放在有惰性氣氛的高溫轉(zhuǎn)鼓中,以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)一定轉(zhuǎn)數(shù)后,測(cè)定大于或小于某一篩級(jí)的焦炭所占的百分率,以此表示焦炭熱強(qiáng)度。方法二是稱(chēng)取一定200g焦炭試樣,置于高溫反應(yīng)器中,把高溫反應(yīng)器置于焦炭反應(yīng)性測(cè)定儀中,按啟動(dòng)鍵設(shè)備開(kāi)始按程序升溫,等溫度升到1100±5℃時(shí)與二氧化碳反應(yīng)2小時(shí)后,以焦炭質(zhì)量損失的百分?jǐn)?shù)表示焦炭反應(yīng)性(CRI%)。高溫反應(yīng)后的焦炭經(jīng)I型轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)后,大于lOmm粒級(jí)焦炭占反應(yīng)后焦炭的質(zhì)量百分?jǐn)?shù),表示反應(yīng)后強(qiáng)度(CSR%)。 （最新國(guó)標(biāo)執(zhí)行方法是方法二, 標(biāo)定設(shè)備:PL-500F焦炭反應(yīng)性測(cè)定儀）

焦炭反應(yīng)性是指焦炭與二氧化碳、氧和水蒸氣等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的能力。焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度是指反應(yīng)后的焦炭在機(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)有與二氧化碳間的反應(yīng)相類(lèi)似的規(guī)律,因此大多數(shù)國(guó)家都用焦炭與二氧化碳的反應(yīng)特性評(píng)定焦炭反應(yīng)性(CSR%）。

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T4000-2008規(guī)定了焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度試驗(yàn)方法。其做法是使焦炭在1100±5℃高溫下與二氧化碳發(fā)生反應(yīng),然后測(cè)定反應(yīng)后焦炭失重率及其機(jī)械強(qiáng)度。

[2-4]GB/T4000-2008焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度試驗(yàn)方法

GB1997-89焦炭試樣的采取和制備

GB/T2006-94冶金焦炭機(jī)械強(qiáng)度的測(cè)定方法

焦炭反應(yīng)性指標(biāo)以損失的焦炭質(zhì)量與反應(yīng)前焦樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示。焦炭反應(yīng)性按下式計(jì)算：

CRI=(m-m1)/m×100%

式中：CRI-焦炭反應(yīng)性,%

m-焦炭試樣質(zhì)量,g

m1-反應(yīng)后殘余焦炭質(zhì)量,g。

焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度指標(biāo)以轉(zhuǎn)鼓后大于10mm粒級(jí)焦炭占反應(yīng)后殘余焦炭的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。反應(yīng)后強(qiáng)度按下式計(jì)算：

CSR=m2/m1×100%

式中：CSR-反應(yīng)后強(qiáng)度,%

m2-轉(zhuǎn)鼓后大于10mm粒級(jí)焦炭質(zhì)量,g

m1-反應(yīng)后殘余焦炭質(zhì)量,g。

焦炭反應(yīng)性CRI及反應(yīng)后強(qiáng)度CSR的重復(fù)性,不得超過(guò)下列數(shù)值：

CRI：r≤2.4%

CSR：r≤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,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�！�

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4000-1996）規(guī)定了焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度試驗(yàn)方法。其做法是使焦炭在高溫下與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)沒(méi),然后測(cè)定反應(yīng)后焦炭失重率及其機(jī)械強(qiáng)度。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

一級(jí)冶金焦灰分A≦12.0；硫分S≦0.6%； 抗碎強(qiáng)度M25≧92.0（M40≧80.0）；耐磨強(qiáng)度M10 M25時(shí),≦7.0 M40時(shí),≦7.50； 反應(yīng)后強(qiáng)度CSR/%≧55；水分含量4.0±1.0

二級(jí)冶金焦灰分A≦13.5；硫分S≦0.8%； 抗碎強(qiáng)度M25≧88.0（M40≧76.0）；耐磨強(qiáng)度M10≦8.50； 反應(yīng)后強(qiáng)度CSR/%≧50； 水分含量5.0±2.0

三級(jí)冶金焦灰分A≦15.0；硫分S≦1.0%； 抗碎強(qiáng)度M25≧83.0（M40≧72.0）；耐磨強(qiáng)度M10≦10.50； 反應(yīng)后強(qiáng)度CSR/%≧；水分含量≦12.0

準(zhǔn)一級(jí)冶金焦灰分A﹤12.5%

固定碳是焦炭的主要成分.將焦炭再次隔絕空氣加熱到850℃以上, 從中析出揮發(fā)物,剩余部分系固定碳和灰分.揮發(fā)物含量是焦炭成熟度的重要標(biāo)志,揮發(fā)物含量過(guò)高表示焦炭不成熟(生焦),揮發(fā)物含量過(guò)低表示焦炭過(guò)燒(過(guò)火焦).生焦耐磨性差,使高爐透氣性不好,并能引起掛料,增加吹損,破壞高爐操作制度.過(guò)火焦易碎,容易落入熔渣中,造成排渣困難,風(fēng)口燒壞等現(xiàn)象.

焦炭轉(zhuǎn)鼓PL-200I焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度轉(zhuǎn)鼓

強(qiáng)度是表征常溫下焦炭的抗碎能力和耐磨能力的重要指標(biāo),作轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí),將焦炭置于轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓內(nèi),借助提升板反復(fù)地提起、落下。在此過(guò)程中,焦炭與鼓壁以及焦炭與焦炭相互撞擊和摩擦,導(dǎo)致焦炭沿裂紋斷開(kāi)、表面磨損、粒度變小。焦炭強(qiáng)度即指焦炭經(jīng)轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)后,用大小兩個(gè)粒級(jí)的焦炭量各占入鼓焦炭量的百分率分別表示的抗碎能力和耐磨能力。轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度是在經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過(guò)規(guī)范性的轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)方法獲得的一種塊焦強(qiáng)度指標(biāo)。

只需要一鍵操作,就能完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的操作系統(tǒng)！

產(chǎn)品特點(diǎn)：

國(guó)內(nèi)首創(chuàng)氣體流量全自動(dòng)控制;獨(dú)家控制儀整機(jī)采用電路氣路集成一體化式設(shè)計(jì),

焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度測(cè)試儀在符合GB/T4000-2008標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),又在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)氣體流量全自動(dòng)控制系統(tǒng)。

一、國(guó)內(nèi)首創(chuàng)氣體流量全自動(dòng)控制

1、技術(shù)特點(diǎn)

： 對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中CO2氣的預(yù)熱及CO2與N2氣的切換實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制,計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)控制的目標(biāo)自動(dòng)處理這些動(dòng)作。

CO2與N2氣自動(dòng)控制,保證了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果更準(zhǔn)確,可設(shè)定氣體流量,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)氣體流量并進(jìn)行調(diào)節(jié)。

流量控制系統(tǒng)的硬件采用了國(guó)際及國(guó)內(nèi)知名品牌,以保證本產(chǎn)品的高度可靠性。氣體切換采用電磁閥。

獨(dú)家控制儀整機(jī)采用電路氣路集成一體化式設(shè)計(jì),使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式清晰簡(jiǎn)明,基本實(shí)現(xiàn)本控制儀的免維護(hù)。

2、流量控制技術(shù)指標(biāo)：

▲ 最大流量：5L/min【CO2】；2L/min【N2】

▲ 準(zhǔn)確度:±2%FS;

線性：±0.5%FS;

耐壓:3MPa

▲氣體管路連接：耐壓:1MPa

輸氣管：進(jìn)口高強(qiáng)塑管；

氣體管路接頭：可快速接插；

二、控制系統(tǒng)特點(diǎn)

1、技術(shù)特點(diǎn)：

使溫度控制誤差小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

采用模糊PID溫度控制算法,能有效預(yù)防外界干擾因素,使溫度控制全程具有極好的穩(wěn)定性能。

2、技術(shù)指標(biāo)：

⒈額定溫度： 1100℃

⒉控溫范圍： 室溫~1500℃

⒊溫度分辨率： 1℃

⒋控溫儀表精度等級(jí)：0.5級(jí)

⒌控溫熱電偶型號(hào)： 鉑銠10-鉑（S型）2支

⒍加熱爐電源電壓： AC220/380V±10% 50Hz

⒎加熱爐工作電流： 30A（可調(diào)）

⒏加熱爐功率： 7~8KW

⒐升降電機(jī)電源電壓：AC220/380V±10% 50Hz

⒑升降電機(jī)功率： 0.2KW

⒒電爐絲材料： 高溫合金電阻絲φ2.8mm~φ3.0mm

⒓試驗(yàn)用焦炭反應(yīng)器：耐高溫合金鋼（GH44）

⒔時(shí)間設(shè)置： 操作面板可設(shè)置開(kāi)爐時(shí)間,24小時(shí)循環(huán)工作,

14.I型小轉(zhuǎn)鼓： 電源電壓：AC220/380V

電機(jī)功率：0.2KW

三、控制軟件系統(tǒng)

1、所有操作均在計(jì)算機(jī)界面上完成,不需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)硬件的操作。

2、每次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以歷史記錄形式保存,歷史記錄可查。

3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中根據(jù)溫度及工藝特性,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給出提示（包括聲音及屏幕畫(huà)面）,同時(shí)會(huì)自動(dòng)處理相關(guān)的每個(gè) 下一步的操作,一般情況下并不需要人為干預(yù)。

4、動(dòng)態(tài)模擬顯示界面,親切友好。具有全軟件操作能力,同時(shí)也保留了傳統(tǒng)手動(dòng)控制的方式（一般極少用）。

5、采用專(zhuān)用的工業(yè)界知名的組態(tài)軟件,使系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行得到有力保證。

焦炭抗堿性是指焦炭在高爐冶煉過(guò)程中抵抗堿金屬及其鹽類(lèi)作用的能力。焦炭本身的鉀。鈉等堿金屬含量很低,約0.1%～0.3%,但是在高爐冶煉過(guò)程中,由礦石帶入的大量鉀和鈉。在高爐內(nèi)形成液滴或蒸氣。造成堿的循環(huán)。并富集在焦炭中。使?fàn)t內(nèi)焦炭的鉀。鈉含量遠(yuǎn)比入爐焦為高�？筛哌_(dá)3%以上。這就足以對(duì)焦炭產(chǎn)生有害影響。在高堿負(fù)荷的高爐中,這種影響更為嚴(yán)重,因此抗堿性是對(duì)高爐焦的一個(gè)特殊要求。

鉀、鈉對(duì)焦炭反應(yīng)性、焦炭機(jī)械強(qiáng)度和焦炭結(jié)構(gòu)均會(huì)產(chǎn)生有害的影響,以致危害高爐操作。

1、對(duì)焦炭反應(yīng)性的影響。鉀、鈉對(duì)焦炭與CO2反應(yīng)有催化作用。一般情況下,鉀、鈉在焦炭中每增加0.%～0.5%,焦炭與CO2的反應(yīng)速度約提高10%~15%,鉀、鈉還可降低焦炭與CO2反應(yīng)的開(kāi)始溫度。含3%鉀、鈉的焦炭比含0.1%～0.3%鉀、鈉的焦炭的反應(yīng)開(kāi)始溫度約降低50～100℃。

2、對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的影響,鉀。鈉及其氧化物能滲入焦炭的碳結(jié)構(gòu)。形成石墨鉀、石墨鈉等層間化合物。使碳結(jié)構(gòu)變形,開(kāi)裂而導(dǎo)致焦炭機(jī)械強(qiáng)度下降。

3、對(duì)焦炭結(jié)構(gòu)的影響,焦炭與CO2反應(yīng)過(guò)程中,鉀、鈉的催化作用使表面反應(yīng)增強(qiáng),因此焦炭氣孔壁的減薄程度加劇,鉀、鈉還使焦炭光學(xué)組織中的各向異性組分反應(yīng)率有較大的增加,

4、對(duì)反應(yīng)后強(qiáng)度的影響,鉀、鈉雖然對(duì)焦炭與CO2的反應(yīng)起催化作用。但在同一反應(yīng)程度下。強(qiáng)度并不因鉀。鈉的存在而下降更多。這是因?yàn)榇呋�作用雖然增強(qiáng)了焦炭的表層反應(yīng)。卻減輕了焦炭的內(nèi)部反應(yīng),但在相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)。堿金屬能使反應(yīng)程度加深。導(dǎo)致塊焦反應(yīng)后強(qiáng)度明顯下降。

5、對(duì)高爐操作的不良影響,鉀。鈉對(duì)焦炭質(zhì)量的影響也會(huì)給高爐生產(chǎn)帶來(lái)不良后果,焦炭與CO2反應(yīng)的開(kāi)始溫度降低�？蓪�(dǎo)致高爐煉鐵焦比升高’由于焦炭與CO2反應(yīng)速度增加。焦炭在高爐中的降解失重加劇,機(jī)械強(qiáng)度和塊度急劇下降。導(dǎo)致焦炭在高爐下部高溫區(qū)過(guò)多粉化。影響高爐順行’鉀。鈉蒸氣在高爐上部與煤氣中的CO2反應(yīng)生成碳酸鹽而析出,這些堿金屬碳酸鹽部分粘附在爐壁上,會(huì)侵蝕耐火材料,影響高爐壽命。

提高焦炭抗堿性的措施有以下幾點(diǎn),

1、增加低揮發(fā)分煤在配合煤中的用量,降低焦炭反應(yīng)性,提高開(kāi)始反應(yīng)溫度,從根本上緩解焦炭強(qiáng)度在高爐內(nèi)的過(guò)早惡化。

2、提高煉焦裝爐煤的散密度,使焦炭氣孔壁厚度增加,從而提高抵抗CO2的侵蝕能力。提高焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度。

3、在煉焦配合煤可添加一些CO2反應(yīng)的抑制劑或在焦炭表面噴灑這種抑制劑。以降低鉀。鈉對(duì)CO2反應(yīng)的催化作用,曾以SiO2和B2O3作為抑制劑。進(jìn)行提高焦炭抗堿性試驗(yàn),試驗(yàn)表明。添加0.5%的B2O3后。焦炭反應(yīng)性可降低30%~50%。

4、減少堿金屬在高爐內(nèi)的循環(huán),可以降低焦炭中的鉀鈉富集量,降低高爐爐身上部溫度可減緩焦炭在進(jìn)入軟融帶前發(fā)生過(guò)多的碳溶反應(yīng)。從而使焦炭能承受更劇烈的反應(yīng)而不致使強(qiáng)度過(guò)早變差。

1、焦炭中的硫分：硫是生鐵冶煉的有害雜質(zhì)之一,它使生鐵質(zhì)量降低。在煉鋼生鐵中硫含量大于0.07% 即為廢品。由高爐爐料帶入爐內(nèi)的硫有11% 來(lái)自礦石；3.5% 來(lái)自石灰石；82.5% 來(lái)自焦炭,所以焦炭是爐料中硫的主要來(lái)源。焦炭硫分的高低直接影響到高爐煉鐵生產(chǎn)。當(dāng)焦炭硫分大于1.6%,硫份每增加0.1% ,焦炭使用量增加1.8%,石灰石加入量增加3.7%, 礦石加入量增加0.3% 高爐產(chǎn)量降低1.5—2.0%. 冶金焦的含硫量規(guī)定不大于1%,大中型高爐使用的冶金焦含硫量小于0.4—0.7% 。

2、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。

3、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。

4、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。

5、焦炭中的水分：水分波動(dòng)會(huì)使焦炭計(jì)量不準(zhǔn),從而引起爐況波動(dòng)。此外,焦炭水分提高會(huì)使M04偏高,M10偏低,給轉(zhuǎn)鼓指標(biāo)帶來(lái)誤差。

6、焦炭的篩分組成：在高爐冶煉中焦炭的粒度也是很重要的。我國(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。但目前一些鋼廠的試驗(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。