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　　炭化室高 7.63m 焦炉焦炭质量及其冷态强度、热态强度、结焦时间 相关性探讨 彭军山 杨庆彬 薛立民 董凤杰 邵毅 唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司 (接续) 焦炭热态强度CRI和CSR是衡量焦炭热态性能的一对重要指标, 焦炭与CO 2 的反应程度直接反映了其在高炉中的行为。因此，加强对该指标的试验研究可以 很好地预测焦炭在高炉中的反应行为, 对确保高炉顺产具有关键性意义。 结焦时间是指煤料装入焦炉炭化室至焦炭推出焦炉的时间，结焦时间可以根据 焦炭需求和焦炉生产状况进行适当调节。焦炭的冷态强度、热态强度，除配合煤 质量外,在很大程度上依赖于炼焦期间的温度制度，结焦时间是影响焦炭强度的 重要因素。 为了探讨焦炭冷态强度、热态强度、结焦时间的关系，对7.63m焦炉、稳定 熄焦工艺（CSQ）条件下的焦炭冷态强度M 和M 、热态强度CRI 和CSR与不同结焦 40 10 时间的生产数据之间的相关性进行了简单研究。 2.1 对单因子结焦时间方差分析 自08年10月份以来，受国际金融危机的影响，焦炭产量受到巨大冲击，几 次通过调整结焦时间来实现焦炭的减量生产。在调整结焦时间的过程中，我们观 察了不同结焦时间对焦炭强度的影响。 2.1.1 结焦时间与焦炭CSR 表 4 结焦时间与 CSR 数据表 水平 Ai 检测数据 CSR / % A (29h) 66.0 67.2 67.8 67.4 65.9 66.7 1 A (30h) 68.3 69.0 68.8 68.5 69.9 71.2 2 对表4数理分析可得：F=20.18 ① 如果给定a=0.01则1－a=0.99，从F分布表查得F0.99 (1,10)=10.04,由于 F＞10.04，所以在 a=0.01 水平上，因子 A 是显著的。这表明不同结焦时间（29h、 30h）生产的焦炭CSR有明显的差异。 ② 在 A 、A 水平下，焦炭 CＳR 均值的估计分别是 66.83%和 69.28%，标准 1 2 差的估计0.94%，可见结焦时间30h比29h焦炭CSR明显要高，这也表明结焦时 1 间延长有利于焦炭CSR的提高。 2.1.2 结焦时间与焦炭CRI 表 5 结焦时间与 CRI 数据表 水平 Ai 检测数据 CRI / % A (29h) 22.7 23.1 22.1 21.9 23.6 23.1 1 A (30h) 21.9 22.1 22.4 21.8 22.2 20.8 2 同理可得：F=6.314 ① 在a=0.05水平上，因子A显著。这表明不同结焦时间（29 h、30 h）生 产的焦炭CRI有明显的差异。 ② 在A 、A 水平下，焦炭CRI均值的估计分别是22.75%和21.87%，标准差 1 2 的估计0.61%，可见结焦时间30h比29h焦炭CRI要低，这也表明结焦时间延长 有利于焦炭CRI降低。 2.2 结焦时间与焦炭强度CSR、CRI、M 40、M 10的相关性 对于的焦炭热态强度CSR、 CRI，很多学者都进行了深入细致研究，一般认 [3] 为CSR、 CRI与配合煤的光学组织以及碱金属和其它金属含量关系密切 ，与结 焦时间关系很少深入探讨。为了研究结焦时间与焦炭强度之间关系，对同一配煤 方案和相同炼焦条件下的不同结焦时间的焦炭强度数据进行分析。 表 6 结焦时间与焦炭 CSR、CRI、M 、M 数据表 % 40 10 结焦时间（X）/h CSR（Y ） CRI（Y ） M （Y） M （Y） 1 2 40 3 10 4 42 68.71 23.32 90.89 6.09 40 69.84 22.39 91.00 5.70 38 66.23 24.53 91.50 6.00 36 64.86 26.20 91.30 6.30 35 63.00 28.02 90.90 5.80 34 66.27 23.66 90.50 5.90 为确定不同结焦时间与CSR、 CRI、 M 、M 的相关程度，我们用两组样本 0 10 值的相关系数进行分析，经计算可得： （1）结焦时间与CSR Y1＝0.6355X＋42.651 R＝0.7847 2 （2）结焦时间与CRI Y ＝－0.3995X＋39.665 R＝－0.5925 2 （3）结焦时间与M 40 Y ＝0.0271X＋89.999 R＝0.2385 3 （4）结焦时间与M 10 Y ＝0.0008X＋5.9361 R＝0.0100 4 式中, R—相关系数。 根据相关系数性质，可以得出相同条件下，不同结焦时间与焦炭强度各指标 间的线 结焦时间与焦炭强度指标相关性一览表 指 标 CSR CRI M M 40 10 相关系数R 0.7847 -0.5925 0.2385 0.0100 判别依据 R＞0.7 0.4≤R0.7 0.2≤R0.4 太小可忽略 相关性 高度线性正相关 显著性负相关 低度线性正相关 无线 可知，结焦时间变化对 CSR、CRI、M 均有不同程度影响，因而要全 40 面研究焦炭强度，结焦时间是我们要考虑的一重要因素。 在一定范围内延长结焦时间，有利于提高焦炭CSR和M ，改善CRI，结焦时 40 间在34～ 42h 内, 每延长1h, CSR 提高0.64个百分点， M 提高0.03个百分点， 40 CRI降低0.40个百分点，结焦时间适当延长提高焦炭性能指标，这对于提高高炉 利用系数和增加喷煤量具有积极作用。 适当延长结焦时间，进行温度均匀化和残存挥发分的析出，焦炭成熟度进一 [4] 步提高、生焦量降低，从而反应性降低、强度提高 ；其次,改善焦炭内部结构， 增加其致密性，裂纹会减少气孔率也相对低一些；再者，可能是由于荒煤气在炭 化室中的时间变长，CH4 或其它CmHn类热分解率增高，热解出的C部分沉积在焦 ［5］ 炭上，使焦炭气孔壁变厚 ，提高了强度、改善了CRI。 随着结焦时间的提高, 焦炭强度随之改善，结焦时间是影响焦炭成熟与否的 最直接因素，因此，在炼焦条件不变的情况下，寻求最佳、最经济结焦时间是非 常重要的。焦化企业可以根据焦炭产能、焦炭质量要求及焦炉允许结焦时间范围 确定最佳结焦时间。(第二部分 待续) 3

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