專(zhuān)利名稱(chēng)：高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭強(qiáng)度和反應(yīng)后強(qiáng)度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焦炭性能測(cè)試領(lǐng)域，特別是涉及一種焦炭強(qiáng)度和反應(yīng)后強(qiáng)度的測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)及國(guó)際對(duì)于冶金焦炭的強(qiáng)度評(píng)價(jià)主要包括機(jī)械強(qiáng)度(冷強(qiáng)度)和熱強(qiáng)度兩方面。塊焦的機(jī)械強(qiáng)度指焦炭的落下強(qiáng)度與轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度，不同的國(guó)家制定了不同的標(biāo)準(zhǔn)，但是原理相同，都是通過(guò)測(cè)試焦炭與鐵箱或轉(zhuǎn)鼓之間、焦炭與焦炭之間的碰撞、摩擦，然后篩分出某些粒級(jí)的百分比來(lái)考察焦炭的機(jī)械強(qiáng)度。關(guān)于落下強(qiáng)度國(guó)際上都采用的1830mm高度4次落下；轉(zhuǎn)鼓主要有米庫(kù)姆、JIS(日本標(biāo)準(zhǔn))、ASTM (美國(guó)標(biāo)準(zhǔn))轉(zhuǎn)鼓。熱強(qiáng)度是指焦炭在高溫下測(cè)量的強(qiáng)度或經(jīng)過(guò)高溫處理后在室溫下測(cè)得的強(qiáng)度。工業(yè)上常用的是高溫轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度，按熱源分為電熱和煤氣加熱兩類(lèi)，并分為內(nèi)熱式和外熱式，目前多采用以碳化硅為鼓材，用電加熱溫度可達(dá)1500°C的內(nèi)熱式，熱轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)可以反映出焦炭的熱破壞，與常溫轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)相比更接近高爐內(nèi)情況。當(dāng)熱轉(zhuǎn)鼓中同時(shí)通入(X)2時(shí)，則可同時(shí)測(cè)得熱強(qiáng)度和(X)2反應(yīng)后強(qiáng)度。焦炭的反應(yīng)性測(cè)試方法分為塊焦反應(yīng)性和粒焦反應(yīng)性兩種，塊狀焦炭在一定尺寸的反應(yīng)器中模擬高爐條件下進(jìn)行，根據(jù)研究目的的不同在試樣粒度大小，試樣數(shù)量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)氣組成和指標(biāo)方式等方面各有不同?，F(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量塊焦的反應(yīng)性和強(qiáng)度的方法如國(guó)標(biāo)(GB/T4000-1996)，首先將焦炭制成19-21mm的塊，縮取200g ；然后在1100°C下，與5L/min的100%C02，反應(yīng)2小時(shí)后檢測(cè)反應(yīng)失重率即為反應(yīng)性CRI ；最后再將反應(yīng)后的焦炭冷卻后在I型轉(zhuǎn)鼓((j5l30mmXL700mm) 轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn)(20rpmX30min)，進(jìn)行篩分；最后計(jì)算IOmm篩上占入鼓量的百分比即為反應(yīng)后強(qiáng)度 CSR。由于塊焦反應(yīng)性所用焦樣量較多，裝置尺寸較大，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，為便于實(shí)驗(yàn)研究，現(xiàn)有技術(shù)中還常選用小于6mm的粒焦評(píng)價(jià)反應(yīng)性和強(qiáng)度，我國(guó)制定了國(guó)標(biāo)(GB220-77)， 首先取粒度4-6mm焦樣量15g ；然后在1100°C下通入5L/min的100%C02，反應(yīng)60min后檢測(cè)反應(yīng)失重率即為反應(yīng)性CRI ；最后再將反應(yīng)后焦炭用Φ200標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)篩振5min，測(cè)量得到的大于3mm焦炭占入篩試樣的百分率即為反應(yīng)后強(qiáng)度指標(biāo)CSR。焦炭在高爐中的骨架作用非常重要，如果焦炭質(zhì)量差則在高爐內(nèi)粉化嚴(yán)重影響高爐通氣性。在高爐內(nèi)塊狀帶上溫度達(dá)到900°C后焦炭開(kāi)始與煤氣中的(X)2發(fā)生溶損反應(yīng)，并且在下降的過(guò)程中同時(shí)受到焦炭之間的擠壓，加料的沖擊作用，這些是導(dǎo)致其粉化的重要因素。目前能模擬焦炭在高爐內(nèi)這個(gè)過(guò)程強(qiáng)度變化的方式有焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度試驗(yàn)方法，但這些方法是在焦炭與二氧化碳反應(yīng)后先冷卻，然后通過(guò)I型轉(zhuǎn)鼓測(cè)試其機(jī)械強(qiáng)度， 該方法沒(méi)有實(shí)現(xiàn)在高溫狀態(tài)下測(cè)試焦炭強(qiáng)度，無(wú)法真實(shí)模擬反應(yīng)后焦炭在高爐內(nèi)的強(qiáng)度變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭強(qiáng)度的方法，該方法能真實(shí)模擬高爐內(nèi)焦炭在高溫環(huán)境下所受到的溶損以及機(jī)械破壞作用，為焦炭的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供一種更合理的評(píng)價(jià)方式。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭強(qiáng)度的方法，包括以下步驟， 步驟一、選取實(shí)驗(yàn)焦樣，焦樣根據(jù)粒級(jí)分為10-25mm的塊焦和小于IOmm的粒焦，選取焦
樣的質(zhì)量為m;
步驟二、配置好電爐和反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐底部鋪一層高鋁球，高度鋪到電爐恒溫區(qū)內(nèi)， 在高爐球?qū)由显O(shè)置固定篩板，焦樣放置在固定篩板上，在焦樣上方設(shè)置施壓篩板；
步驟三、開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱，電爐升溫速度8-16°C /min,當(dāng)焦樣溫度達(dá)到400°C后通氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)馔ㄈ肓繛?. 5-lL/min，使焦樣升溫至1000-1250°C后保持恒溫30-120min ； 步驟四、通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，施壓速度為lcm/min，施壓距離為l_5cm ；
步驟五、篩分剩余焦樣，當(dāng)焦樣為塊焦時(shí)篩分選取9. 5mm以上焦樣測(cè)量其質(zhì)量Hi1,當(dāng)焦樣為粒焦時(shí)篩分選取3mm以上焦樣測(cè)量其質(zhì)量Hi1 ； 計(jì)算得到高溫環(huán)境下的焦炭強(qiáng)度CHS為
CHS (%) =Hi1AiX 100(1)。所述選取焦樣時(shí)塊焦的選取方法如下，首先按比例取大于25mm焦炭，棄去泡焦和護(hù)頭焦用顆式破碎機(jī)破碎、混勻、縮分，再用25mm與21mm圓孔篩篩分，大于25mm的焦塊再破碎、篩分取21mm篩上物，去掉片狀焦和條狀焦縮分，再分兩次置于轉(zhuǎn)鼓中，以20r/min的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)50r，取出后再用21mm圓孔篩篩分，每次選取200g篩上物作為焦樣。所述選取焦樣時(shí)粒焦的選取方法如下，首先按比例取大于IOmm焦炭，棄去泡焦和護(hù)頭焦用顆式破碎機(jī)破碎、混勻、縮分，再用IOmm與6mm圓孔篩篩分，大于IOmm的焦塊再破碎、篩分取6mm篩上物，去掉片狀焦和條狀焦縮分，再分兩次置于轉(zhuǎn)鼓中，以20r/min的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)50r，取出后再用6mm圓孔篩篩分，每次選取200g篩上物作為焦樣。一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度的方法，包括以下步驟，
步驟一、選取實(shí)驗(yàn)焦樣，焦樣根據(jù)粒級(jí)分為10-25mm的塊焦和小于IOmm的粒焦，選取焦樣的質(zhì)量為m;
步驟二、配置好電爐和反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐底部鋪一層高鋁球，高度鋪到電爐恒溫區(qū)內(nèi)， 在高爐球?qū)由显O(shè)置固定篩板，焦樣放置在固定篩板上，在焦樣上方設(shè)置施壓篩板；
步驟三、開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱，電爐升溫速度8-16°C /min,當(dāng)焦樣溫度達(dá)到400°C后通氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)馔ㄈ肓繛?. 5-lL/min，使焦樣升溫至1000-125(TC后保持恒溫并通入CO2反應(yīng)30-120min，CO2通入量為5L/min，反應(yīng)完畢后關(guān)閉(X)2 ；
步驟四、測(cè)量反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量Hltl，然后通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，施壓速度為lcm/min，施壓距離為l-5cm ；
步驟五、篩分剩余焦樣，當(dāng)焦樣為塊焦時(shí)篩分選取9. 5mm以上焦樣測(cè)量其質(zhì)量Hi1,當(dāng)焦樣為粒焦時(shí)篩分選取3mm以上焦樣測(cè)量其質(zhì)量Hi1 ； 計(jì)算得到高溫環(huán)境下的焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度CHSR為CHSR (%) =Hi1Aici XlOO(2)
所述選取焦樣時(shí)塊焦的選取方法如下，首先按比例取大于25mm焦炭，棄去泡焦和護(hù)頭焦用顆式破碎機(jī)破碎、混勻、縮分，再用25mm與21mm圓孔篩篩分，大于25mm的焦塊再破碎、 篩分取21mm篩上物，去掉片狀焦和條狀焦縮分，再分兩次置于轉(zhuǎn)鼓中，以20r/min的轉(zhuǎn)速， 轉(zhuǎn)50r，取出后再用21mm圓孔篩篩分，每次選取200g篩上物作為焦樣。所述選取焦樣時(shí)粒焦的選取方法如下，首先按比例取大于IOmm焦炭，棄去泡焦和護(hù)頭焦用顆式破碎機(jī)破碎、混勻、縮分，再用IOmm與6mm圓孔篩篩分，大于IOmm的焦塊再破碎、篩分取6mm篩上物，去掉片狀焦和條狀焦縮分，再分兩次置于轉(zhuǎn)鼓中，以20r/min的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)50r，取出后再用6mm圓孔篩篩分，每次選取200g篩上物作為焦樣。本發(fā)明高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭強(qiáng)度和反應(yīng)后強(qiáng)度的方法是在高溫環(huán)境下直接測(cè)試焦炭的機(jī)械強(qiáng)度，所以可以更加真實(shí)的模擬高爐內(nèi)塊狀帶與軟融帶上焦炭的具體受破壞程度和耐粉化性能，為焦炭的質(zhì)量提供一種新的檢測(cè)方法，并且提出了一種全新的測(cè)試焦炭熱強(qiáng)度的概念，為焦炭的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供一種更合理的評(píng)價(jià)方式，不但能提高焦炭的利用率避免浪費(fèi)原料，而且能為配煤煉焦工作提供一種新的指導(dǎo)參數(shù)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明表述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。實(shí)施例1
在本發(fā)明中的試驗(yàn)焦樣包括粒級(jí)為10-25mm的塊焦和小于IOmm的粒焦兩種。所述選取焦樣時(shí)塊焦的選取方法如下，首先按比例取大于25mm焦炭，棄去泡焦和護(hù)頭焦用顆式破碎機(jī)破碎、混勻、縮分，再用25mm與21mm圓孔篩篩分，大于25mm的焦塊再破碎、篩分取21mm 篩上物，去掉片狀焦和條狀焦縮分，再分兩次置于轉(zhuǎn)鼓中，以20r/min的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)50r，取出后再用21mm圓孔篩篩分，每次選取200g篩上物作為焦樣。所述選取焦樣時(shí)粒焦的選取方法如下，首先按比例取大于IOmm焦炭，棄去泡焦和護(hù)頭焦用顆式破碎機(jī)破碎、混勻、縮分，再用IOmm與6mm圓孔篩篩分，大于IOmm的焦塊再破碎、篩分取6mm篩上物，去掉片狀焦和條狀焦縮分，再分兩次置于轉(zhuǎn)鼓中，以20r/min的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)50r，取出后再用6mm圓孔篩篩分， 每次選取200g篩上物作為焦樣。一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度的方法，
步驟一、選取200g粒度為10-25mm形狀規(guī)則的塊焦焦樣200g ； 步驟二、配置好電爐和反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐底部鋪一層高鋁球，高度鋪到電爐恒溫區(qū)內(nèi)， 在高爐球?qū)由显O(shè)置固定篩板，焦樣放置在固定篩板上，在焦樣上方設(shè)置施壓篩板，反應(yīng)器上蓋與施壓篩板和熱電偶為一體，熱電偶套管插入焦樣中心位置，調(diào)整施壓篩板位置使其正好覆蓋于焦樣之上；
步驟三、開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱，電爐升溫速度10°C /min,當(dāng)焦樣溫度達(dá)到400°C后通氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)馔ㄈ肓繛?. 8L/min，使焦樣升溫至1000°C后保持恒溫，通入流量為5L/minO)2反應(yīng)2h，然后關(guān)掉(X)2氣體，再繼續(xù)通入0. 8L/min氮?dú)獗Ｗo(hù)焦
炭；
步驟四、測(cè)量反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量為142g，通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，施壓速度為lcm/min，施壓距離為Icm ；
在該步驟中，施壓距離根據(jù)焦炭應(yīng)用的場(chǎng)所決定，對(duì)于應(yīng)用于1000立方米高爐的焦炭，施壓距離為lcm，2500立方米高爐的焦炭施壓距離為3cm，4000立方米以上大高爐的焦炭施壓距離為5cm。步驟五、篩分剩余焦樣，測(cè)得9. 5mm粒級(jí)以上焦炭質(zhì)量為108g，計(jì)算得到占反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量的百分比即焦炭在高溫下的反應(yīng)后強(qiáng)度CHSR為76。實(shí)施例2
一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度的方法， 步驟一、選取200g粒度為10-25mm形狀規(guī)則的塊焦焦樣200g ； 步驟二、配置好電爐和反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐底部鋪一層高鋁球，高度鋪到電爐恒溫區(qū)內(nèi)， 在高爐球?qū)由显O(shè)置固定篩板，焦樣放置在固定篩板上，在焦樣上方設(shè)置施壓篩板，反應(yīng)器上蓋與施壓篩板和熱電偶為一體，熱電偶套管插入焦樣中心位置，調(diào)整施壓篩板位置使其正好覆蓋于焦樣之上；
步驟三、開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱，電爐升溫速度8°C /min,當(dāng)焦樣溫度達(dá)到400°C后通氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)馔ㄈ肓繛?. 5L/min，使焦樣升溫至110(TC后保持恒溫，
通入流量為5L/minO)2反應(yīng)90min，然后關(guān)掉(X)2氣體，再繼續(xù)通入0. 5L/min氮?dú)獗Ｗo(hù)焦炭；
步驟四、測(cè)量反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量為138g，通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，施壓速度為lcm/min，施壓距離為3cm ；
步驟五、篩分剩余焦樣，測(cè)得9. 5mm粒級(jí)以上焦炭質(zhì)量為87g，計(jì)算得到占反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量的百分比即焦炭在高溫下的反應(yīng)后強(qiáng)度CHSR為63。實(shí)施例3
一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度的方法， 步驟一、選取200g粒度為10-25mm形狀規(guī)則的塊焦焦樣200g ； 步驟二、配置好電爐和反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐底部鋪一層高鋁球，高度鋪到電爐恒溫區(qū)內(nèi)， 在高爐球?qū)由显O(shè)置固定篩板，焦樣放置在固定篩板上，在焦樣上方設(shè)置施壓篩板，反應(yīng)器上蓋與施壓篩板和熱電偶為一體，熱電偶套管插入焦樣中心位置，調(diào)整施壓篩板位置使其正好覆蓋于焦樣之上；
步驟三、開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱，電爐升溫速度16°C /min,當(dāng)焦樣溫度達(dá)到400°C后通氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)馔ㄈ肓繛閘L/min，使焦樣升溫至1250°C后保持恒溫，
通入流量為5L/minO)2反應(yīng)池，然后關(guān)掉(X)2氣體，再繼續(xù)通入lL/min氮?dú)獗Ｗo(hù)焦炭； 步驟四、測(cè)量反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量為U6g，通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，施壓速度為lcm/min，施壓距離為5cm ；
步驟五、篩分剩余焦樣，測(cè)得9. 5mm粒級(jí)以上焦炭質(zhì)量為55g，計(jì)算得到占反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量的百分比即焦炭在高溫下的反應(yīng)后強(qiáng)度CHSR為44。在本實(shí)施例中，該焦樣利用傳統(tǒng)焦炭熱性質(zhì)評(píng)價(jià)方法檢測(cè)到的反應(yīng)性為29，反應(yīng)后強(qiáng)度為53，為不合格焦炭，但是應(yīng)用本方法實(shí)施例的結(jié)果表明該焦炭可以應(yīng)用于2500立方米及以下焦?fàn)t，是合格焦炭，生產(chǎn)應(yīng)用表明該方法結(jié)果是合理的，避免了不必要的浪費(fèi)。實(shí)施例4
一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度的方法， 步驟一、選取200g粒度為10-25mm形狀規(guī)則的塊焦焦樣200g ； 步驟二、配置好電爐和反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐底部鋪一層高鋁球，高度鋪到電爐恒溫區(qū)內(nèi)， 在高爐球?qū)由显O(shè)置固定篩板，焦樣放置在固定篩板上，在焦樣上方設(shè)置施壓篩板，反應(yīng)器上蓋與施壓篩板和熱電偶為一體，熱電偶套管插入焦樣中心位置，調(diào)整施壓篩板位置使其正好覆蓋于焦樣之上；
步驟三、開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱，電爐升溫速度10°C /min,當(dāng)焦樣溫度達(dá)到400°C后通氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)馔ㄈ肓繛閘L/min，使焦樣升溫至1250°C后保持恒溫，
通入流量為5L/minO)2反應(yīng)30min，然后關(guān)掉(X)2氣體，再繼續(xù)通入lL/min氮?dú)獗Ｗo(hù)焦
炭；
步驟四、測(cè)量反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量為176g，通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，施壓速度為lcm/min，施壓距離為1cm;
步驟五、篩分剩余焦樣，測(cè)得9. 5mm粒級(jí)以上焦炭質(zhì)量為155g，計(jì)算得到占反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量的百分比即焦炭在高溫下的反應(yīng)后強(qiáng)度CHSR為88。實(shí)施例5
一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭強(qiáng)度的方法，
步驟一、選取200g粒度為10-25mm形狀規(guī)則的塊焦焦樣200g ；
步驟二、配置好電爐和反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐底部鋪一層高鋁球，高度鋪到電爐恒溫區(qū)內(nèi)， 在高爐球?qū)由显O(shè)置固定篩板，焦樣放置在固定篩板上，在焦樣上方設(shè)置施壓篩板，反應(yīng)器上蓋與施壓篩板和熱電偶為一體，熱電偶套管插入焦樣中心位置，調(diào)整施壓篩板位置使其正好覆蓋于焦樣之上；
步驟三、開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱，電爐升溫速度16°C /min,當(dāng)焦樣溫度達(dá)到400°C后通氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)馔ㄈ肓繛?. 8L/min，使焦樣升溫至1250°C后保持恒溫Ih ；
步驟四、通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，施壓速度為lcm/min，施壓距離為3cm ；
步驟五、篩分剩余焦樣，測(cè)得9. 5mm粒級(jí)以上焦炭質(zhì)量為161g，計(jì)算得到占反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量的百分比即焦炭在高溫下的強(qiáng)度CHS為88。實(shí)施例6
一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭強(qiáng)度的方法，
步驟一、選取200g粒度為10-25mm形狀規(guī)則的塊焦焦樣200g ；
步驟二、配置好電爐和反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐底部鋪一層高鋁球，高度鋪到電爐恒溫區(qū)內(nèi)， 在高爐球?qū)由显O(shè)置固定篩板，焦樣放置在固定篩板上，在焦樣上方設(shè)置施壓篩板，反應(yīng)器上蓋與施壓篩板和熱電偶為一體，熱電偶套管插入焦樣中心位置，調(diào)整施壓篩板位置使其正好覆蓋于焦樣之上；
步驟三、開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱，電爐升溫速度10°C /min,當(dāng)焦樣溫度達(dá)到400°C后通氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)馔ㄈ肓繛閘L/min，使焦樣升溫至1000°C后保持恒溫濁；步驟四、通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，施壓速度為lcm/min，施壓距離為5cm ；
步驟五、篩分剩余焦樣，測(cè)得9. 5mm粒級(jí)以上焦炭質(zhì)量為127g，計(jì)算得到占反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量的百分比即焦炭在高溫下的強(qiáng)度CHS為63. 5。實(shí)施例7
一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭強(qiáng)度的方法，
步驟一、選取200g粒度為4-8mm形狀規(guī)則的粒焦焦樣95g ；
步驟二、配置好電爐和反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐底部鋪一層高鋁球，高度鋪到電爐恒溫區(qū)內(nèi)， 在高爐球?qū)由显O(shè)置固定篩板，焦樣放置在固定篩板上，在焦樣上方設(shè)置施壓篩板，反應(yīng)器上蓋與施壓篩板和熱電偶為一體，熱電偶套管插入焦樣中心位置，調(diào)整施壓篩板位置使其正好覆蓋于焦樣之上；
步驟三、開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱，電爐升溫速度8°C /min,當(dāng)焦樣溫度達(dá)到400°C后通氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)馔ㄈ肓繛?. 5L/min，使焦樣升溫至1100°C后保持恒溫30min ；
步驟四、通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，施壓速度為lcm/min，施壓距離為3cm ；
步驟五、篩分剩余焦樣，測(cè)得3粒級(jí)以上焦炭質(zhì)量為47g，計(jì)算得到占反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量的百分比即焦炭在高溫下的強(qiáng)度CHS為49. 5。實(shí)施例8
一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭強(qiáng)度的方法， 步驟一、選取200g粒度為4-8mm形狀規(guī)則的粒焦焦樣200g ； 步驟二、配置好電爐和反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐底部鋪一層高鋁球，高度鋪到電爐恒溫區(qū)內(nèi)， 在高爐球?qū)由显O(shè)置固定篩板，焦樣放置在固定篩板上，在焦樣上方設(shè)置施壓篩板，反應(yīng)器上蓋與施壓篩板和熱電偶為一體，熱電偶套管插入焦樣中心位置，調(diào)整施壓篩板位置使其正好覆蓋于焦樣之上；
步驟三、開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱，電爐升溫速度15°C /min,當(dāng)焦樣溫度達(dá)到400°C后通氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)馔ㄈ肓繛?. 8L/min，使焦樣升溫至1250°C后保持恒溫Ih ；
步驟四、通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，施壓速度為lcm/min，施壓距離為5cm ；
步驟五、篩分剩余焦樣，測(cè)得3mm粒級(jí)以上焦炭質(zhì)量為87g，計(jì)算得到占反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量的百分比即焦炭在高溫下的強(qiáng)度CHS為43. 5。
權(quán)利要求
1.一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭強(qiáng)度的方法，其特征是包括以下步驟，步驟一、選取實(shí)驗(yàn)焦樣，焦樣根據(jù)粒級(jí)分為10-25mm的塊焦和小于IOmm的粒焦，選取焦樣的質(zhì)量為m;步驟二、配置好電爐和反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐底部鋪一層高鋁球，高度鋪到電爐恒溫區(qū)內(nèi)， 在高爐球?qū)由显O(shè)置固定篩板，焦樣放置在固定篩板上，在焦樣上方設(shè)置施壓篩板；步驟三、開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱，電爐升溫速度8-16°C /min,當(dāng)焦樣溫度達(dá)到400°C后通氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)馔ㄈ肓繛?. 5-lL/min，使焦樣升溫至1000-1250°C后保持恒溫30-120min ； 步驟四、通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，施壓速度為lcm/min，施壓距離為l_5cm ；步驟五、篩分剩余焦樣，當(dāng)焦樣為塊焦時(shí)篩分選取9. 5mm以上焦樣測(cè)量其質(zhì)量Hi1,當(dāng)焦樣為粒焦時(shí)篩分選取3mm以上焦樣測(cè)量其質(zhì)量Hi1 ； 計(jì)算得到高溫環(huán)境下的焦炭強(qiáng)度CHS為CHS (%) =Hi1AiX 100(1)。
2.如權(quán)利要求1所述的高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭強(qiáng)度的方法，其特征是所述選取焦樣時(shí)塊焦的選取方法如下，首先按比例取大于25mm焦炭，棄去泡焦和護(hù)頭焦用顆式破碎機(jī)破碎、混勻、縮分，再用25mm與21mm圓孔篩篩分，大于25mm的焦塊再破碎、篩分取21mm篩上物，去掉片狀焦和條狀焦縮分，再分兩次置于轉(zhuǎn)鼓中，以20r/min的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)50r，取出后再用21mm圓孔篩篩分，每次選取200g篩上物作為焦樣。
3.如權(quán)利要求1所述的高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭強(qiáng)度的方法，其特征是所述選取焦樣時(shí)粒焦的選取方法如下，首先按比例取大于IOmm焦炭，棄去泡焦和護(hù)頭焦用顆式破碎機(jī)破碎、混勻、縮分，再用IOmm與6mm圓孔篩篩分，大于IOmm的焦塊再破碎、篩分取6mm篩上物， 去掉片狀焦和條狀焦縮分，再分兩次置于轉(zhuǎn)鼓中，以20r/min的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)50r，取出后再用 6mm圓孔篩篩分，每次選取200g篩上物作為焦樣。
4.一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度的方法，其特征是包括以下步驟，步驟一、選取實(shí)驗(yàn)焦樣，焦樣根據(jù)粒級(jí)分為10-25mm的塊焦和小于IOmm的粒焦，選取焦樣的質(zhì)量為m;步驟二、配置好電爐和反應(yīng)爐，在反應(yīng)爐底部鋪一層高鋁球，高度鋪到電爐恒溫區(qū)內(nèi)， 在高爐球?qū)由显O(shè)置固定篩板，焦樣放置在固定篩板上，在焦樣上方設(shè)置施壓篩板；步驟三、開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱，電爐升溫速度8-16°C /min,當(dāng)焦樣溫度達(dá)到400°C后通氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)馔ㄈ肓繛?. 5-lL/min，使焦樣升溫至1000-125(TC后保持恒溫并通入CO2反應(yīng)30-120min，CO2通入量為5L/min，反應(yīng)完畢后關(guān)閉(X)2 ；步驟四、測(cè)量反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量Hltl，然后通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，施壓速度為lcm/min，施壓距離為l-5cm ；步驟五、篩分剩余焦樣，當(dāng)焦樣為塊焦時(shí)篩分選取9. 5mm以上焦樣測(cè)量其質(zhì)量Hi1,當(dāng)焦樣為粒焦時(shí)篩分選取3mm以上焦樣測(cè)量其質(zhì)量Hi1 ； 計(jì)算得到高溫環(huán)境下的焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度CHSR為 CHSR (%) =Hi1Aici XlOO(2)。
5.如權(quán)利要求4所述的高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度的方法，其特征是所述選取焦樣時(shí)塊焦的選取方法如下，首先按比例取大于25mm焦炭，棄去泡焦和護(hù)頭焦用顆式破碎機(jī)破碎、混勻、縮分，再用25mm與21mm圓孔篩篩分，大于25mm的焦塊再破碎、篩分取21mm 篩上物，去掉片狀焦和條狀焦縮分，再分兩次置于轉(zhuǎn)鼓中，以20r/min的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)50r，取出后再用21mm圓孔篩篩分，每次選取200g篩上物作為焦樣。
6.如權(quán)利要求4所述的高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度的方法，其特征是所述選取焦樣時(shí)粒焦的選取方法如下，首先按比例取大于IOmm焦炭，棄去泡焦和護(hù)頭焦用顆式破碎機(jī)破碎、混勻、縮分，再用IOmm與6mm圓孔篩篩分，大于IOmm的焦塊再破碎、篩分取6mm篩上物，去掉片狀焦和條狀焦縮分，再分兩次置于轉(zhuǎn)鼓中，以20r/min的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)50r，取出后再用6mm圓孔篩篩分，每次選取200g篩上物作為焦樣。
全文摘要
本發(fā)明屬于焦炭性能測(cè)試領(lǐng)域，特別是涉及一種焦炭強(qiáng)度和反應(yīng)后強(qiáng)度的測(cè)試方法。一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭強(qiáng)度的方法，包括選取實(shí)驗(yàn)焦樣，配置好試驗(yàn)設(shè)備，開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱，通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，篩分剩余焦樣，計(jì)算得到高溫環(huán)境下的焦炭強(qiáng)度。一種高溫環(huán)境下測(cè)試焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度的方法，包括選取實(shí)驗(yàn)焦樣，配置好試驗(yàn)設(shè)備，開(kāi)啟電爐對(duì)焦樣加熱并通入CO2反應(yīng)，測(cè)量反應(yīng)后剩余焦樣質(zhì)量，通過(guò)施壓篩板對(duì)焦樣恒速向下施壓一定距離后停止加熱冷卻焦樣，篩分剩余焦樣，計(jì)算得到高溫環(huán)境下的焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度。本發(fā)明是在高溫環(huán)境下直接測(cè)試焦炭的機(jī)械強(qiáng)度，為焦炭的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供一種更合理的評(píng)價(jià)方式。
文檔編號(hào)G01N1/02GK102374955SQ201010251139
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者孫維周, 彭新, 胡德生 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司