焦炭中含有礦物質,其燃燒時礦物質會殘留形成灰分,灰分高會對焦炭產生不利影響。當焦炭在焦爐的高溫環境中,燃燒產生灰分,灰分的增加破壞焦炭內部結構會使焦炭的裂紋增多,不僅使焦炭的強度降低,也會使焦炭的表面積增大,由于裂紋的增多,使CO2更容易從縫隙擴散到焦炭的內部,加劇熱性能變差。
灰分中的各種成分不同,有些成分起到堿性的作用,比如堿金屬、堿土金屬,如果高爐中爐渣的堿性成分含量高,則灰分的堿度高,對高爐焦炭的生產越不利。另外灰分的一些元素含量會對焦炭的反應有不同程度的催化作用,其中一些成分會加快焦炭與CO2的反應速率,使焦炭劣化,有些礦物質對焦炭的反應性起減弱作用。在高爐焦炭,焦炭的灰分增加,焦炭的比例將增加,這將增加石灰石的用量,而石灰石消耗量的增加都會對焦炭質量的負面影響,焦炭質量下降。所以,在焦炭的煉鐵生產中,焦炭的灰分含量越少越好,利于提高焦炭的質量,也同時提高煉鐵的質量。
02焦炭的氣孔結構
焦炭是一種強度比較堅硬的多孔的結構,內部有大量的氣孔,其結構強度由氣孔壁的厚薄有關,也與內部氣孔的構造分布有關,氣孔數量的多少、氣孔的大小以及氣孔之間裂紋的多少有關。焦炭的氣孔結構強度直接影響到焦炭的質量,氣孔壁的厚薄影響強度,多少影響熱態性能,因此焦炭的氣孔結構相關指標是影響焦炭質量的參數。測定焦炭氣孔的氣孔率可以反映焦炭質量,實驗室測定焦炭的顯氣孔率常用抽真空法,這種方法方便快捷,可以用壓汞法來測定焦炭的孔徑的分布,氣孔的比表面積可以反映與CO2接觸程度,它的測定可以用N2吸附法。另外可以用光學顯微鏡法來直接全面的測定焦炭氣孔分布情況。