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目录1

1 炼焦煤性质剖析及其指标评述1

1.1 地球生物化学作用程度及其指标1

1.2 地球物理化学作用程度及其指标2

1.3 第三成因因素及其指标5

1.4 常用炼焦煤黏结性指标评述5

1.4.1 最大胶质层厚度（y）6

1.4.2 奥亚（Audibert-Arnu）膨胀度（b）6

1.4.4 罗加（Roga）指数7

1.4.3 基氏（Giesler）流动度（lg a）7

1.4.5 黏结指数（G值）8

1.5 寻找第三成因因素指标9

1.5.1 容惰能力10

1.5.2 炼焦煤的荧光性质18

1.6 特殊煤种的性质特点及其由来31

1.6.1 热变质煤31

1.6.2 残植煤32

1.6.3 腐植腐泥煤33

1.6.4 受沥青化作用影响的煤33

参考文献34

1.6.5 不明原因，性质反常的炼焦煤34

2 炼焦煤各种显微组分在成焦中作用36

2.1 镜质组及其炭化后的衍生物36

2.1.1 镜质组性质36

2.1.2 镜质组软化性状的一般规律及其对成焦的影响37

2.1.3 目前有影响的两种成焦理论38

2.1.4 镜质组在成焦过程中的作用48

2.2.2 丝质组在成焦中的两面性49

2.2.3 不同类型丝质体在成焦中的作用不同49

2.2.1 丝质组的惰性现象体现49

2.2 丝质组及其炭化后的衍生物49

2.2.4 特殊性质的丝质体50

2.2.5 丝质组是煤中天然瘦化剂50

2.2.6 丝质组成焦后对焦炭气孔参数的影响50

2.2.7 丝质组成焦后衍生物的光学性质51

2.3 半镜质组及其炭化后的衍生物51

2.3.1 半镜质组的原始材料和成因条件51

2.3.2 加热过程动态和光学性质趋向51

2.4 壳质组及其炭化后的衍生物51

2.4.1 原料的特点是其性质上特殊的主要原因51

2.4.4 壳质组中各显微成分与其共生镜质组的性质比较52

2.4.3 壳质组热解产物的特点和在成焦中的作用52

2.4.2 低变质程度煤中壳质组在加热过程中的变化52

2.5 煤岩显微组分和其炭化后各自的衍生物53

2.6 炼焦煤中不同煤岩组分在成焦后的界面现象53

2.7 焦炉炭化室中煤料加热过程中宏观变化54

参考文献55

3 焦炭在高炉中劣化过程和劣化因素56

3.1 焦炭在高炉中的作用和行径56

3.1.1 焦炭在高炉中的作用56

3.1.2 高炉中不同部位焦炭的行径58

3.2.1 全焦冶炼中焦炭消耗分配62

3.2 高炉中焦炭化学反应62

3.2.2 碳溶反应开始63

3.2.3 间接还原反应63

3.2.4 直接还原反应63

3.2.5 非铁元素还原反应64

3.2.6 渗碳反应65

3.2.7 风口燃烧反应66

3.2.8 碱金属与焦炭中灰分化学反应66

3.3 焦炭在高炉中劣化因素67

3.3.1 焦炭劣化的外部因素67

3.3.2 焦炭劣化的内部因素74

3.4.1 焦炭在高炉中停留时间延长80

3.4.2 焦比降低，焦炭单位体积负荷增大80

3.4.3 喷煤使气流中H2含量增加80

3.4 高炉富氧喷吹煤粉对焦炭劣化的影响80

3.4.4 铁水、渣量和焦粉增加81

3.4.5 风口喷煤导致焦炭灰分变化81

3.4.6 未燃尽残炭对焦炭的影响82

参考文献82

4 不同煤粉喷吹水平下焦炭在高炉中性质的变化84

4.1 关于选择研究对象和风口取样85

4.2.1 检测DI？、M40、M10、CRI、CSR和I转鼓强度等常规的、非常规宏观的质量指标86

4.2 不同时期入炉焦炭质量86

4.2.2 测试各种焦炭强度的试样块度减小，87

不同强度指标在各批焦炭间差别增大及其原因87

4.2.3 焦炭的气孔参数（包括气孔率、开气孔、闭气孔、显微裂纹率、真密度）89

4.2.4 焦炭显微结构组成差别及讨论90

4.2.5 焦炭灰成分分析结果90

4.3 风口焦性质检测结果与其对应入炉焦比较90

4.3.1 风口焦和对应入炉焦各种强度指标比较得出的规律90

4.3.5 风口焦和对应入炉焦的真密度差别95

4.3.4 风口焦和对应入炉焦的焦炭块度比较得出的规律95

4.3.3 风口焦和对应入炉焦在显微镜下观察结果的差别95

4.3.2 风口焦和对应入炉焦的各种气孔参数比较得出的规律95

4.3.6 风口焦和对应入炉焦的显微结构组成比较得出的规律96

4.3.7 重复验证∑ISO的抗高温碱侵蚀能力97

4.3.8 ∑ISO作为高炉焦炭质量指标的可能性99

4.4 高炉风口断面不同部位焦炭的检测结果99

4.4.1 风口焦块度变化109

4.4.2 显微强度111

4.4.3 气孔系列参数111

4.4.4 焦炭显微结构组成112

4.5 不同喷吹水平下风口焦各种指标的检测结果和分析121

4.4.5 灰分中碱含量121

4.6 相同喷吹水平下，入炉焦和对应风口焦的检测结果和讨论122

4.7 结论127

附录128

参考文献130

5 高炉风口回旋区残炭和从高炉顶逸出的残炭131

5.1 喷吹煤粉的性质132

5.1.1 喷吹煤的煤种132

5.1.2 喷吹煤的煤岩组成及按其燃烧性状的分类132

5.1.3 镜质组反射率分布133

5.2.1 煤粉燃烧机理134

5.2 煤粉燃烧134

5.2.2 影响煤粉燃烧的因素138

5.2.3 未燃尽煤粉在高炉内的行径143

5.3 对风口样品中残炭检测结果的讨论144

5.3.1 残炭的镜下形态144

5.3.2 各种残炭燃烧方式的讨论146

5.3.3 未燃残炭和部分燃残炭的形态特征146

5.3.4 对风口不同径向断面中未燃尽残炭检测结果的讨论147

5.4 从高炉炉顶随气流逸出的粉尘检测结果的讨论152

5.4.1 一次灰152

5.4.3 悬浮物153

5.4.2 二次灰153

5.5 结论154

参考文献155

6 模拟焦炭在高炉中碳溶反应的研究157

6.1 大型高温反应炉设计要求158

6.2 大型高温反应炉操作条件的确定160

6.2.1 大型高温反应炉操作条件初步选择160

6.2.2 优化操作条件的进一步选择161

6.2.3 用最后确定的操作条件，对两种配煤焦炭进行高温反应炉试验的结果162

6.3 大型高温反应炉作模拟性试验及所得规律164

6.2.4 最终确定的大型高温反应炉操作条件164

6.3.1 不同变质程度炼焦煤所得焦炭的大型高温反应炉模拟高炉碳溶反应条件的试验165

6.3.2 实用配煤方案所得焦炭大型高温反应炉的试验结果172

6.3.3 焦炭在水蒸气存在下的大型高温反应炉实验结果和分析180

6.3.4 试验所得若干规律185

6.3.5 CaO和Fe2O3对焦炭碳溶反应的影响191

6.3.6 试验的综合结果对提高配煤技术的启示195

参考文献197

7.1.1 抗裂强度M40和耐磨强度M10198

7.1 现行焦炭质量指标对其在高炉中劣化过程模拟性的分析198

7 焦炭质量指标模拟性和炼焦煤质量指标再认识198

7.1.2 国标反应性CRI和反应后强度CSR202

7.1.3 对恰当掌握现行焦炭质量指标的建议204

7.1.4 传统配煤技术概念更新的必要性206

7.2 炼焦煤质量指标可信程度的掌握和有效运用207

7.3 炼焦煤指标和配煤技术仍需进一步完善208

7.3.1 可与焦煤互代的气煤208

7.3.2 不能起焦煤作用的焦煤213

参考文献216

8.1 关于提高焦炭哪些质量的问题，需进一步统一认识217

8 提高和稳定焦炭质量中的若干问题217

8.2 关于降低焦炭灰分219

8.3 关于稳定焦炭质量220

8.3.1 控制来煤质量［6］221

8.3.2 煤场合理堆放煤种224

8.4 预测焦炭质量技术的原理、方法和效果228

8.4.1 预测焦炭质量基本原理230

8.4.2 预测焦炭质量方法的实质231

8.4.3 预测焦炭质量效果232

8.4.4 预测焦炭质量当前存在的问题和初步对策232

参考文献233

9 炼焦煤和高炉焦炭现状，对科研工作提出的任务234

9.1 近年来与煤焦领域有关的产销现状234

9.1.1 铁、钢、材产量大幅度提高235

9.1.2 市场需求旺盛，钢铁产品进出口贸易活跃235

9.1.3 炼焦煤和高炉焦炭产耗现状235

9.2 目前焦化企业存在影响炼焦煤和焦炭质量的问题236

9.3 当前煤焦科研工作趋向237

9.4 面对现实，煤焦科研工作的任务237

参考文献238

后记239