焦炭抗壓強(qiáng)度

焦炭在軸向壓力下的應(yīng)變曲線大致分成四個(gè)區(qū)域。(見(jiàn)圖1)AB為初始區(qū)，焦炭在較低的軸向壓力下，由于開(kāi)氣孔的閉合而發(fā)生較明顯的應(yīng)變，這是多孔材料的應(yīng)變特征；BC為彈性區(qū)，應(yīng)力-應(yīng)變近以于線性關(guān)系，G點(diǎn)為軸向壓力達(dá)到的壓力達(dá)到最大值；CD為脆性區(qū)，由于裂紋擴(kuò)展，試樣因受壓面積蓄的能量被釋放出來(lái)，但未達(dá)到破碎；DE為臨界區(qū)，這時(shí)軸向力稍有增加。試樣就產(chǎn)生很大的應(yīng)變，并導(dǎo)致裂紋擴(kuò)展 。

抗壓強(qiáng)度的高低與氣孔率大小有關(guān)。焦炭抗壓強(qiáng)度比焦炭抗拉強(qiáng)度大一個(gè)數(shù)量級(jí)，它比焦炭在高爐內(nèi)實(shí)際承受的壓應(yīng)力(約為0.2MPa)大兩個(gè)數(shù)量級(jí)，即焦炭的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于焦炭在高爐內(nèi)承受的爐料壓力，故壓應(yīng)力不是焦炭斷裂的主要原因，對(duì)評(píng)定焦炭強(qiáng)度的意義不大 。2100433B

焦炭抗壓強(qiáng)度(compressive strength of coke)是指焦炭在壓力作用下斷裂時(shí)，其單位面積上承受的力，即焦炭斷裂時(shí)所能承受的最大壓應(yīng)力。它是反映焦炭力學(xué)性質(zhì)的一項(xiàng)指標(biāo)。試驗(yàn)是在恒定的應(yīng)變速度下，對(duì)圓柱體焦樣軸向加載，直至焦樣斷裂 。

抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)是在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的。一般焦炭試樣制成直徑約15mm、長(zhǎng)23mm的圓柱體，型焦則用整塊作試樣。每種焦炭需取20個(gè)以上的試樣作試驗(yàn)。室溫下焦炭抗壓強(qiáng)度大約為12-30MPa，在1500℃高溫下測(cè)量時(shí)，抗壓強(qiáng)度值將增大20%左右 。

焦炭力學(xué)性質(zhì)是指是用材料力學(xué)方法測(cè)量和研究焦炭所得的焦炭性質(zhì)。有焦炭抗壓強(qiáng)度、焦炭抗拉強(qiáng)度、風(fēng)炭顯微強(qiáng)度和焦炭楊氏模量等。這些性質(zhì)與焦炭氣孔壁強(qiáng)度、焦炭氣孔結(jié)構(gòu)、焦塊中的裂紋直接相關(guān)。以材料力學(xué)方法研究焦炭是20世紀(jì)70年代以來(lái)才開(kāi)始的，尚不成熟，但它可以更深入地評(píng)定焦炭材料和焦炭多孔體的強(qiáng)度，揭示焦炭性質(zhì)與結(jié)構(gòu)間的內(nèi)在關(guān)系 。

焦炭灰是多種氧化物的混合物，焦炭灰熔點(diǎn)就是多種氧化物在受熱時(shí)形成共熔物的熔融溫度，它與灰成分中酸性氧化物同堿性氧化物的比值(SiO₂ Al₂O₃)/( Fe₂O₃ CaO MgO)有密切關(guān)系，該比值愈大，則灰熔點(diǎn)愈高通常焦炭灰熔點(diǎn)和煤的灰熔點(diǎn)均以三個(gè)特性溫度，即變形溫度、軟化溫度和流動(dòng)溫度表示 。

焦炭物理性質(zhì)

焦炭物理性質(zhì)包括焦炭篩分組成、焦炭散密度、焦炭真相對(duì)密度、焦炭視相對(duì)密度、焦炭氣孔率、焦炭比熱容、焦炭熱導(dǎo)率、焦炭熱應(yīng)力、焦炭著火溫度、焦炭熱膨脹系數(shù)、焦炭收縮率、焦炭電阻率和焦炭透氣性等。

焦炭的物理性質(zhì)與其常溫機(jī)械強(qiáng)度和熱強(qiáng)度及化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。焦炭的主要物理性質(zhì)如下：

平均比熱容為 0.808kj/（kgk）（100℃），1.465kj/（kgk）（1000℃）

熱導(dǎo)率為 2.64kj/（mhk）（常溫），6.91kj/（mhk）（900℃）；

著火溫度（空氣中）為 450-650℃；

干燥無(wú)灰基低熱值為 30-32KJ/g；

焦炭化學(xué)成分

焦炭反應(yīng)性與二氧化碳、氧和水蒸氣等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的能力，CRI =(G0—G1）/G0×100%（注：G0----試驗(yàn)焦炭樣重量，g；G1----反應(yīng)后焦炭樣重量，g；）。焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度是指反應(yīng)后的焦炭再機(jī)械力和 熱應(yīng)力作用下抵抗碎裂和磨損的能力。焦炭在高爐煉鐵、鑄造化鐵和固定床氣化過(guò)程中，都要與二氧化碳、氧和水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。由于焦與氧和水蒸氣的反應(yīng)有與二氧化碳的反應(yīng)類似的規(guī)律，因此大多數(shù)國(guó)家都用焦炭與 二氧化碳間的反應(yīng)特性評(píng)定焦炭反應(yīng)性。

焦炭反應(yīng)性CRI及反應(yīng)后強(qiáng)度CSR的重復(fù)性r不得超過(guò)下列數(shù)值：

CRIr≤2.4%

CSR：≤3.2%

焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果均取平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值。