煤质与孔结构对冶金焦抗拉强度的影响

摘要

研究焦炭抗拉强度的目的,是加深对焦炭强度及其与煤质间关系的理解.在评价焦炭抗拉强度时,把焦炭看作多孔材料.影响焦炭抗拉强度的因素有二,即碳本体强度和孔结构,分别通过测定抗拉强度和气孔率来评价.对焦炭碳本体评价,是借助X射线衍射方法将焦炭中碳的结构区分为石墨碳和非石墨碳.结果表明,随着焦炭中碳结构向非石墨碳靠近,焦炭的碳本体强度逐渐提高.焦炭的孔结构主要取决于炼焦煤的性质,在此主要包括最大流动度和坩埚膨胀序数.采用图象分析和光学显微镜来研究影响焦炭孔结构的因素.发现,焦炭的孔结构差是由孔径分布宽和孔壁表面粗糙所致.孔径分布宽主要是因长度＜20μm的孔隙所占比例高;孔壁表面粗糙会产生潜在的应力集中点.强度的各向异性也与孔的排列和孔结构的质量有关,并被认为会影响焦块内裂纹形成的走向.