·1604 北京科技大学学报 第36卷 50 40 一捣固焦A 捣国焦A 一D一捣固焦B 捣固焦B ● 一捣固焦C 40 捣固焦C 30 热丽焦D 一一捣固焦D 一捣固焦E 捣固焦E 30 20 20 10 0 900 1000 1100 1200 900 1000 1100 1200 温度℃ 温度/℃ 图3不同温度和富碱条件下捣固焦失碳率 图2不同温度和不富碱条件下捣固焦失碳率 Fig.2 Mass loss ratio of stamp charging cokes at different tempera- Fig.3 Mass loss ratio of stamp charging cokes at different tempera- tures with alkalis tures without alkalis 2.2富碱对捣固焦气化反应的影响 30 捣固焦A 图3所示为富碱条件下，四种捣固焦在不同温 口一搞周焦B 25 。一捣周焦C 度下的失碳率。可以看出，焦炭气化反应规律表现 搞固焦D ▲一捣固焦E 为两方面.一是除捣固焦A外，其他四种捣固焦反 20 应失碳率随温度升高先增加后保持不变或略有降 15 低.在反应温度小于1100℃时，失碳率基本呈线 性增长；在1100℃时达到最大，约为43%：当温度 10 达到1200℃时，失碳率不变或略有降低.二是捣 固焦A随反应温度升高一直呈线性增长，在1200℃ 时失碳率与其他四种焦炭相当，达到46%.富碱后 0 900 1000 1100 1200 的焦炭，K,C0,吸附在焦炭表面和开气孔内，具有明 温度℃ 显的催化作用.900℃时，焦炭失碳率己经达到 图4不同温度下捣固焦富碱前后失碳率增加量 10%~15%,此时化学反应仍然是控制环节.1100 Fig.4 Increase in mass loss ratio of stamp charging cokes with and without alkalis at different temperatures ℃时，捣固焦A失碳率最低，其他四种焦炭失碳率 达到最大，并且基本相当.温度继续升高，四种焦 表3焦炭光学显微组分划分 炭反应速率基本不变，说明此时扩散为主要控制 Table 3 Classification of optical texture for coke 环节. 分类 镜下特征 图4为不同反应温度下，五种捣固焦富碱前后 各向同性 紫红色，无结构 失碳率增加量.可以看出，富碱前后捣固焦气化反 细粒镶嵌 粒状，同色区<1.0μm 应失碳率的增加量随温度升高先增加后降低，增加 中粒镶嵌 粒状，同色区>1.0~5.0μm 量的最大值均在1000℃和1100℃，为18%~25%， 粗粒镶嵌 粒状，同色区>5.0~10.0um 说明碱金属在1000℃和1100℃对捣固焦气化反应 不完全纤维 同色区宽<10.0μm,长>10.0~30.0μm 催化作用最强.除捣固焦A外，其他四种焦炭富碱 纤维 同色区宽<10.0μm,长>30.0m 后失碳率的增加量在900℃时为8%~13%，在 片状 同色区长、宽>10.0μm 保持丝炭原有丝质结构及其他一些小片状惰性 1200℃时最低，为2%~5%，与1000℃和1100℃时 破片与丝炭 结构，即棱台状，无软化迹象.呈一级紫红，旋转 相比差距较大.捣固焦A富碱后失碳率的增加量在 物台无变化 不同温度下相差较小，尤其是在1200℃时仍然较 惰性 保持煤中原来结构，边缘清楚 高，达16.8%. 基础各向异性同色区类似于原煤中颗粒大小 参照GB/T077一1995，对焦炭的光学组织进行 了测定.焦炭各显微组分划分标准如表3所示 表4为五种捣固焦原样的光学组织成分.可以北 京 科 技 大 学 学 报 第 36 卷 图 2 不同温度和不富碱条件下捣固焦失碳率 Fig． 2 Mass loss ratio of stamp charging cokes at different tempera￾tures without alkalis 2. 2 富碱对捣固焦气化反应的影响 图 3 所示为富碱条件下，四种捣固焦在不同温 度下的失碳率． 可以看出，焦炭气化反应规律表现 为两方面． 一是除捣固焦 A 外，其他四种捣固焦反 应失碳率随温度升高先增加后保持不变或略有降 低． 在反应温度小于 1100 ℃ 时，失碳率基本呈线 性增长; 在 1100 ℃ 时达到最大，约为 43% ; 当温度 达到 1200 ℃ 时，失碳率不变或略有降低． 二是捣 固焦 A 随反应温度升高一直呈线性增长，在 1200 ℃ 时失碳率与其他四种焦炭相当，达到 46% ． 富碱后 的焦炭，K2CO3吸附在焦炭表面和开气孔内，具有明 显的催化 作 用． 900 ℃ 时，焦炭失碳率已经达到 10% ～ 15% ，此时化学反应仍然是控制环节． 1100 ℃时，捣固焦 A 失碳率最低，其他四种焦炭失碳率 达到最大，并且基本相当． 温度继续升高，四种焦 炭反应速率基本不变，说明此时扩散为主要控制 环节． 图 4 为不同反应温度下，五种捣固焦富碱前后 失碳率增加量． 可以看出，富碱前后捣固焦气化反 应失碳率的增加量随温度升高先增加后降低，增加 量的最大值均在 1000 ℃和 1100 ℃，为 18% ～ 25% ， 说明碱金属在 1000 ℃和 1100 ℃ 对捣固焦气化反应 催化作用最强． 除捣固焦 A 外，其他四种焦炭富碱 后失碳 率 的 增 加 量 在 900 ℃ 时 为 8% ～ 13% ，在 1200 ℃时最低，为 2% ～ 5% ，与 1000 ℃和 1100 ℃时 相比差距较大． 捣固焦 A 富碱后失碳率的增加量在 不同温度下相差较小，尤其是在 1200 ℃ 时仍然较 高，达 16. 8% ． 参照 GB /T077—1995，对焦炭的光学组织进行 了测定． 焦炭各显微组分划分标准如表 3 所示． 图 3 不同温度和富碱条件下捣固焦失碳率 Fig． 3 Mass loss ratio of stamp charging cokes at different tempera￾tures with alkalis 图 4 不同温度下捣固焦富碱前后失碳率增加量 Fig． 4 Increase in mass loss ratio of stamp charging cokes with and without alkalis at different temperatures 表 3 焦炭光学显微组分划分 Table 3 Classification of optical texture for coke 分类 镜下特征 各向同性 紫红色，无结构 细粒镶嵌 粒状，同色区 ＜ 1. 0 μm 中粒镶嵌 粒状，同色区 ＞ 1. 0 ～ 5. 0 μm 粗粒镶嵌 粒状，同色区 ＞ 5. 0 ～ 10. 0 μm 不完全纤维 同色区宽 ＜ 10. 0 μm，长 ＞ 10. 0 ～ 30. 0 μm 纤维 同色区宽 ＜ 10. 0 μm，长 ＞ 30. 0 μm 片状 同色区长、宽 ＞ 10. 0 μm 破片与丝炭 保持丝炭原有丝质结构及其他一些小片状惰性 结构，即棱台状，无软化迹象． 呈一级紫红，旋转 物台无变化 惰性 保持煤中原来结构，边缘清楚 基础各向异性 同色区类似于原煤中颗粒大小 表 4 为五种捣固焦原样的光学组织成分． 可以 · 4061 ·