第12期 王喆等：捣固焦高温气化反应特性 ·1605· 看出捣固焦A中含有大量的细粒镶嵌结构，高达 焦基础各向异性和粗粒镶嵌结构在低温(900℃)和 47.19%,其他四种捣固焦则以基础各向异性和粗粒 高温（1200℃)抗碱能力较强，而细粒镶嵌结构在 镶嵌结构为主.结合上述实验结果可以看出，捣固 1000℃和1100℃抗碱能力较强。 表4捣固焦光学组织成分（面积分数） Table 4 Optical texture composition of stamp charging cokes % 焦炭 各向同性 细粒镶嵌结构中粒镶嵌结构 粗粒镶嵌结构基础各向异性 类丝碳 流动结构 残碳颗粒 捣固焦A 3.3 47.19 5.28 17.82 19.47 0.99 0 0.99 捣固焦B 5.28 23.1 3.63 32.01 27.72 0.33 0 4.95 捣固焦C 7.10 16.77 10.32 29.35 30.32 0 0 1.94 捣固焦D 6.91 14.14 8.55 34.54 27.63 0.666 0 2.63 捣固焦E 4.29 34.32 4.95 32.67 16.50 0.33 0 0.99 各自特点分别如下：捣固焦B明显存在较多大气 3 捣固焦微观结构分析 孔，结构疏松，气孔分布不均匀，随着气化反应的进 将捣固焦样品从中间切开，将需要观察的一面 行，C0,与C反应侵蚀碳结构，从而生成薄壁大孔和 进行磨光和抛光，通过FEI Quanta250扫描电子显微 贯穿孔，对焦炭强度不利：捣固焦C气孔数量较少， 镜对五种捣固焦样品的微观结构进行分析. 而且气孔直径普遍较小，以微、小气孔为主，焦炭 从图5中可以看出，捣固焦A大气孔较少，中 结构致密，从而使焦炭强度较高；捣固焦D气孔数 气孔和微气孔较多，内部封闭孔比例较大，分布均 量较多，以微、小气孔为主，分布均匀，气孔壁厚， 匀，气孔壁较厚，这种结构对焦炭强度有利，同时由 结构致密、紧凑，并且在边缘区域存在部分盲肠状 于缺少C02扩散通道，焦炭反应性低。因此，在1100℃ 气孔：捣固焦E气孔串联、贯通情况较多，形成了 以下及富碱条件下，捣固焦A失碳率依然比其他四明显的薄壁大孔，甚至出现巨孔，孔径很不均匀， 种焦炭低.达到1200℃后，由于化学反应速率较 有利于C0,的扩散，反应性较高，从而导致气孔壁 快，五种焦炭均较大程度地受到气体扩散的控制，气 变薄，焦炭强度较差.综合分析，捣固焦内部封闭 化反应失碳率相差不大.与捣固焦A相比，其他四 气孔比例较大，大气孔较少，中气孔和微气孔较 种焦炭气孔结构比较接近，气孔所占比例相对较多. 多，平均孔径较小，因此捣固炼焦有利于提高焦炭 图5捣固焦原样微观形貌.(a)捣固焦A:(b)捣固焦B:(c)捣固焦C:(d)捣固焦D()捣固焦E Fig.5 SEM morphologies of original stamp charging cokes:(a)coke A:(b)coke B:(c)coke C:(d)coke D:(e)coke E第 12 期 王 喆等: 捣固焦高温气化反应特性 看出捣固焦 A 中含有大量的细粒镶嵌结构，高达 47. 19% ，其他四种捣固焦则以基础各向异性和粗粒 镶嵌结构为主． 结合上述实验结果可以看出，捣固 焦基础各向异性和粗粒镶嵌结构在低温( 900 ℃ ) 和 高温( 1200 ℃ ) 抗碱能力较强，而细粒镶嵌结构在 1000 ℃和 1100 ℃抗碱能力较强． 表 4 捣固焦光学组织成分( 面积分数) Table 4 Optical texture composition of stamp charging cokes % 焦炭 各向同性 细粒镶嵌结构 中粒镶嵌结构 粗粒镶嵌结构 基础各向异性 类丝碳 流动结构 残碳颗粒 捣固焦 A 3. 3 47. 19 5. 28 17. 82 19. 47 0. 99 0 0. 99 捣固焦 B 5. 28 23. 1 3. 63 32. 01 27. 72 0. 33 0 4. 95 捣固焦 C 7. 10 16. 77 10. 32 29. 35 30. 32 0 0 1. 94 捣固焦 D 6. 91 14. 14 8. 55 34. 54 27. 63 0. 666 0 2. 63 捣固焦 E 4. 29 34. 32 4. 95 32. 67 16. 50 0. 33 0 0. 99 3 捣固焦微观结构分析 将捣固焦样品从中间切开，将需要观察的一面 进行磨光和抛光，通过 FEI Quanta250 扫描电子显微 镜对五种捣固焦样品的微观结构进行分析． 图 5 捣固焦原样微观形貌． ( a) 捣固焦 A; ( b) 捣固焦 B; ( c) 捣固焦 C; ( d) 捣固焦 D; ( e) 捣固焦 E Fig． 5 SEM morphologies of original stamp charging cokes: ( a) coke A; ( b) coke B; ( c) coke C; ( d) coke D; ( e) coke E 从图 5 中可以看出，捣固焦 A 大气孔较少，中 气孔和微气孔较多，内部封闭孔比例较大，分布均 匀，气孔壁较厚，这种结构对焦炭强度有利，同时由 于缺少 CO2扩散通道，焦炭反应性低． 因此，在 1100 ℃ 以下及富碱条件下，捣固焦 A 失碳率依然比其他四 种焦炭低． 达到 1200 ℃ 后，由于化学反应速率较 快，五种焦炭均较大程度地受到气体扩散的控制，气 化反应失碳率相差不大． 与捣固焦 A 相比，其他四 种焦炭气孔结构比较接近，气孔所占比例相对较多． 各自特点分别如下: 捣固焦 B 明显存在较多大气 孔，结构疏松，气孔分布不均匀，随着气化反应的进 行，CO2与 C 反应侵蚀碳结构，从而生成薄壁大孔和 贯穿孔，对焦炭强度不利; 捣固焦 C 气孔数量较少， 而且气孔直径普遍较小，以微、小气孔为主，焦炭 结构致密，从而使焦炭强度较高; 捣固焦 D 气孔数 量较多，以微、小气孔为主，分布均匀，气孔壁厚， 结构致密、紧凑，并且在边缘区域存在部分盲肠状 气孔; 捣固焦 E 气孔串联、贯通情况较多，形成了 明显的薄壁大孔，甚至出现巨孔，孔径很不均匀， 有利于 CO2的扩散，反应性较高，从而导致气孔壁 变薄，焦炭强度较差． 综合分析，捣固焦内部封闭 气孔比 例 较 大，大 气 孔 较 少，中气孔和微气孔较 多，平均孔径较小，因此捣固炼焦有利于提高焦炭 · 5061 ·