如何判斷單種煤焦炭強度

單種煤煉焦的反應性與反應后強度一般通過兩種方法獲得，一是進行單種煤小焦爐或鐵箱試驗后對其焦炭指標進行檢測；另一種通過模型進行預測。

一、對單種煤進行小焦爐試驗后判斷焦炭強度

掌上煤焦公眾號自上線以來，接受了各種各樣的問題咨詢，其中一個問題就是，我們家單種煤小焦爐結果熱強度是60，為啥客戶非得說他家做出來結果是50。那如何正確評價單種煤小焦爐試驗的熱強度呢？

試驗條件主要包括堆密度、是否搗固、是否干熄、加熱制度。一般來講，單種煤的都統一按頂裝進行小焦爐試驗，如果對方是搗固冷熱強度都優于頂裝，搗固的熱強度有可能比頂裝高10個點左右；

其次，有的小焦爐采用自然密封冷卻或氮氣干熄焦，則冷熱強度也會高于濕熄焦；

第三：重要的是加熱制度，環保式荷重焦爐與傳統焦爐加熱方式不一樣，環保式荷重焦爐采用三段式加熱，加熱方式均勻，而傳統的測開式或底開式采用兩側加熱。試驗結果表明，單種煤采用荷重小焦爐，尤其遇到低揮發分高粘結煤時，熱強度遠遠高于傳統側裝式小焦爐。

2、制樣及設備導致的誤差

首先、焦炭制樣采用人工制球、鄂式破碎機還是機器制樣熱強度都會出現不同的結果；

其次采用三段加熱還是一段加熱，熱強度也會不一致的結果，掌上煤焦通過長期的收集的試驗進行對比，得出：

表 不同工藝條件下熱強度差異

二、建立單種煤熱強度預測模型

煤是由有機質和無機質部分組成，與成煤原始物料及成煤條件有關，有機質部分是煤工藝性質（如黏結性等）的決定性因素，而有機質主要受煤變質程度（可用揮發分等表示）所控制，因此變質程度是決定煤及煤轉化固體產品（如焦炭）性質的一個獨立變量；無機質部分是獨立于煤變質程度決定煤及煤轉化固體產品質量的另一個獨立變量，而無機質可用煤的催化指數 MCI 表示，目前普遍認為影響焦炭熱性質的主要因素有原料煤的性質、焦炭結構、焦炭的灰分和堿金屬及其氧化物的含量等。

1、煤的揮發分對熱強度的影響

煤的揮發份與焦炭反應性和反應后強度有著非常密切的關系。焦炭熱強度隨著煤化度的提高而增加，反應性降低；大量試驗證明：揮發份在22%-26%的煤，其焦炭的反應后強度和反應性較理想。

圖1 揮發分對焦炭熱強度影響

2、粘結G、Y值對熱強度的影響

熱強度隨著粘結指數G值的升高而增加，但當G值超過高值，熱強度變化不大；

熱強度隨膠質層厚度Y值得升高而增加，但超過20時，熱強度呈下降趨勢。

煤中灰成分煤種的灰成分主要有：Na2O、K2O、MgO、Fe2O3、TiO2、SiO2、Al2O3。對焦炭溶損反應的催化作用分為兩類：一是正催化作用，即加速焦炭的溶損反應，增加熱反應性，降低熱強度；二是負催化作用，即抑制焦炭的溶損反應，導致反應性降低，保證熱強度；灰成分中正催化作用：Na>K>Ca>Fe>Mg；負催化作用：Ti>Si>Al。

催化指數公式如下：

4、焦炭強度模型建立

選取入爐煤的揮發分（Vdaf）、粘結指數（G）、膠質層大厚度（Y）、作為冷強度預測模型，熱強度加上礦物質即催化指數（MCI）的影響，采用多元回歸法簡單建立單種煤焦炭強度預測模型：