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近年来,随着炼焦煤资源的短缺,捣固炼焦技术得到飞速发展,捣固焦所占的比重也越来越大。由于捣固炼焦的基础研究滞后于生产实践,尤其是对焦炭质量的认识,带来生产和推广应用问题。为此,本文选取梅山焦、济宁焦、佳华焦、天安焦、乌海焦和铁雄焦这几种类型不同的焦炭从碳溶反应的机理入手,比较捣固焦与顶装焦的差异性,从而为捣固焦的质量评价提供理论依据。由于不同来源焦炭的配煤和工艺不同,所研究的焦炭冷态和热态性质指标差异较大,耐磨强度M10约4.0~7.2%,反应性CRI约24.2~33.6%,反应后强度CSR约51~65.5%。在所研究的焦炭中,捣固焦热态性质介于中间,但其显气孔率、耐磨强度和光学各向异性指数等均低于顶装焦,显示出内在质量的差异。无论何种焦,其碳溶反应程度受反应温度影响较大,等温条件下随反应温度的提高,反应速率明显加快。温度在低于1100℃时,几种焦炭的碳溶反应速率较小;当温度达到并超过1100℃后,捣固焦的碳溶反应速率明显更快,其中在1150℃时的反应速率比1100℃时增加了约0.3g.min-1,而同等条件下顶装梅山焦约增加0.25g.min-1。就动力学行为而言,不同反应温度区域内的碳溶反应机理遵循典型的反应模型。低温下两类焦炭可描述为均核反应,较高温度(>1150℃)时则接近于未反应核模型,过渡温度区间内同时受扩散和化学反应控制。等温动力学可用零级反应表示,动力学参数仅与焦炭气孔率和内在质量有关,活化能约在89~151.7KJ?mol-1的水平。非等温连续反应则表现为一级反应形式。随着焦炭碳溶反应的增加,焦炭显气孔率增大,热态性质较好的焦炭主要受开孔行为影响,而热态性质较差的则主要以扩孔形式表现。焦炭粉化率指标揭示焦炭炭质结构质量,受反应温度和转化率共同影响。当温度低于1100℃时,焦炭反应30%后的粉化率在1~1.5%之间;超过1100℃后,反应30%后的粉化率则增大到2.7~3.7%之间。在1100℃下,随着转化率的提高,捣固焦的粉化率明显高于相对质量的顶装焦。焦炭反应速率不同直接影响反应后强度。在1000℃时,反应速率较小,研究的捣固焦反应30%后强度在59~63%之间;温度达到1150℃后,反应速率较大,捣固焦反应30%后强度在58~61%之间;而温度在1050~1100℃下对焦炭结构破坏出现最大区域。控制反应时间2小时,900~1200℃非等温与1100℃连续反应比较,不同焦炭非等温的反应量稍低约0.5~2.5%,而对应反应后强度也降低约0.3~1.5%。