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焦炭反應性及反應后強度試驗方法的操作步驟
1、執行國標代號：GB/T4000——2008
2、適用范圍
本方法規定了測定焦炭反應性及反應后強度試驗方法的原理、試驗儀器、設備和材料、試樣的制備、試驗步驟、結果的計算及精密度。          
本方法適用高爐煉鐵用焦的焦炭反應性及反應后強度的測定，其他用途焦炭可參照執行。
3、原理
稱(chēng)取一定質(zhì)量的焦炭試樣，置于反應器中，在1100℃±5℃時(shí)與二氧化碳反應2h后，以焦炭質(zhì)量損失的百分數表示焦炭反應性（CRI）。反應后焦炭，經(jīng)I型轉鼓試驗后，以大于10mm粒級焦炭占反應后焦炭的質(zhì)量分數表示焦炭反應后強度（CSR）。
4、試驗儀器、設備和材料
4.1、電爐:底部封閉式加熱電爐或底部開(kāi)口式加熱電爐
4.2、反應器:反應器為耐高溫合金鋼反應器或剛玉質(zhì)反應器。
4.3、反應后強度試驗設備:I型轉鼓,轉速20r/min±1r/min。
4.4、二氧化碳供給系統
二氧化碳鋼瓶及二氧化碳電加熱減壓閥：鋼瓶?jì)榷趸己?9.99％，二氧化碳電加熱減壓閥規格為220V，0～25 MPa。
流量計：0.6m3/h。如果使用的流量計不是二氧化碳氣體流量計，要經(jīng)過(guò)校正，換算成二氧化碳氣體流量。
4.5、氮氣供給系統
氮氣鋼瓶及氧壓表。鋼瓶?jì)鹊獨夂窟_到99.99％。
流量計：0.25 m3/h.
4.6、精密溫度控制裝置
控溫范圍0℃～1600℃，精度0.5級。
4.7  圓孔篩
孔徑¢10mm、¢23mm 、¢25mm和¢23mm各一個(gè)。
4.8  干燥箱
高使用溫度：300℃。
4.9  天平
大稱(chēng)量500g，感量0.5g。
4.10  銠-鉑熱電偶
4.11  板
4.12  高鋁球
4.1.3  架
4.14  反應器支架
5  試樣的制備
按比例取大于25mm焦炭20kg,棄去泡焦和爐頭焦。用顎式破碎機破碎、混勻、縮分出10kg，再用¢25mm、¢23mm圓孔篩篩分。大于¢25mm焦塊再破碎、篩分。取¢23mm篩上物，去掉薄片狀焦和細條狀焦，保留較厚片狀焦和較粗條狀焦，并將較厚片狀焦和較粗條狀焦用手工修整成顆粒狀焦，用¢23mm圓孔篩篩分后與未經(jīng)過(guò)修整的顆粒狀焦塊混勻?？s分得焦塊2kg，分兩次（每次1kg）置于I型轉鼓中，以20r/min的轉速，轉50r，取出后再用¢23mm圓孔篩篩分，將篩上物縮分出900g作為試樣，用四分法將試樣分成四份，每份不少于220g。
注：試驗焦爐的焦炭可以40mm～60mm粒級的焦炭進(jìn)行制樣。
將制好的試樣放入干燥箱，在170℃～180℃溫度下烘干2h，取出焦炭冷卻至室溫，用¢23mm圓孔篩篩分，稱(chēng)取200g±0.5g待用。
6  操作步驟
6.1、將反應器置于爐內，在反應器底部平放篩板，鋪高鋁球，確保焦炭裝入時(shí)反應器內的焦炭層處于電爐恒溫區內。
6.2、試樣裝入反應器
6.2.1、當使用耐高溫合金鋼反應器時(shí)，將已備好的焦炭試樣200g±0.5g裝入反應器，并記錄焦塊顆粒數。熱電偶套管插入料層中心位置，然后將該反應器直立，用螺絲將蓋與反應器筒體固定。將反應器置于爐頂的托架上吊放在電爐內，托架與電爐蓋間放置石棉板隔熱。在反應器法蘭四周?chē)媳夭牧?，減少散熱。
6.2.2、當使用剛玉質(zhì)反應器時(shí)，裝入已備好的200g±0.5g焦炭試樣約一半的顆粒，然后插入熱電偶套管，再裝入另一半焦炭，將熱電偶套管穿過(guò)反應器蓋子上的中心孔，蓋上反應器蓋子。四周上保溫材料，減少散熱。
6.3、將測溫熱電偶插入反應器熱電偶套管內（熱電偶用高鋁質(zhì)雙孔絕緣管及高鋁質(zhì)熱電偶保護管保護）。
6.4、將反應器進(jìn)氣管、排氣管分別與供氣系統、排氣系統連接。檢查氣路，保證嚴密。
6.5、接通電源，用精密度控制儀調節電爐加熱。升溫速度為8℃/min～16℃/min。當料層中心溫度達到400℃時(shí)，以0.8L/min的流量通氮氣，保護焦炭，防止其燒損。
6.6、當料層中心溫度達到1050℃時(shí)，接通帶預熱裝置的二氧化碳減壓閥的電源插頭，預熱二氧化碳氣瓶出口處，以保證二氧化碳氣體穩定流出。當料層中心溫度達到1100℃，穩定10min，切斷氮氣，改通二氧化碳，流量為5L/min，記錄開(kāi)始反應時(shí)間。通二氧化碳后料層溫度應在5min～10min內恢復到1100℃±5℃。
6.7、反應2h，停止加熱。切斷二氧化碳氣路，改通氮氣，流量控制在2L/min。
6.8、試樣的冷卻
6.8.1、當使用耐高溫合金鋼反應器時(shí)，可拔掉排氣管，將反應器從電路內吊出，放在支架上繼續通氮氣冷卻。
6.8.2、當使用剛玉質(zhì)反應器時(shí)，反應器仍然置于爐內，自然冷卻至室溫。
6.9、至反應器中的焦炭冷卻到100℃以下，停止通氮氣。打開(kāi)反應器上蓋，倒出焦炭，稱(chēng)量、記錄。
6.10、反應后的焦炭全部裝入I型轉鼓內，以20r/min的轉速共轉30min?？傓D數為600r。然后取出用¢10mm圓孔篩篩分、稱(chēng)量篩上物質(zhì)量、記錄。
7、結果計算
7.1、焦炭反應性
焦炭反應性指標以損失的焦炭質(zhì)量占反應前焦樣總質(zhì)量的百分數表示。焦炭反應性（CRI）按（1）式計算，數值以％表示：
CRI（％）=（m — m1）/m×100              （1）
式中：m——焦炭試樣質(zhì)量，單位為克（g）；
m1—— 反應后殘余焦炭質(zhì)量，單位為克（g)。
7.2、反應后強度
反應后強度指標以轉鼓后大于10mm粒級焦炭占反應后殘余焦炭的質(zhì)量百分數表示。反應后強度（CSR）按（2）式計算：
CSR(％) = m2/m1×100                       （2）
式中：m2——轉鼓后大于10mm粒級焦炭質(zhì)量，單位為克（g）；
m1——反應后殘余焦炭的質(zhì)量，單位為克（g）。
7.3、焦炭反應性及反應后強度試驗結果均平行試驗的算術(shù)平均值。
8、精密度
焦炭反應性（CRI）及反應后強度（CSR）的重復性r不得超過(guò)下列數值：
CRI：r≤2.4％；CSR：r≤3.2％。

本文由煤炭化驗設備專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家
華諾煤炭化驗設備編輯
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