摘要：探究含水气氛下焦炭气孔结构的溶蚀演化规律对于认识焦炭在富氢高炉内的溶损劣化行为具有重要意义。采用自制连续进水的焦炭反应性测定装置开展柱状焦炭在CO2、N2+20%H2O和CO2+20%H2O气氛的溶损试验，运用图像分析法结合环形测试方式逐层检测焦炭剖面的气孔结构特征，在空间尺度上探究焦炭溶损过程中气孔结构的演化规律。研究结果表明，柱状焦炭在H2O+CO2气氛下溶损反应中气孔结构呈现“类锥形”演化，H2O的存在使得焦炭气孔分布特征趋近于未侵蚀焦芯的距离减小、溶损扩散深度减弱。焦炭小气孔含量随反应深度增加呈二次线性增大关系，H2O的存在使得拟合方程的通径减小，表明焦炭内外层气孔结构差异增大。基于焦炭气孔溶蚀的溶损层体积和反应性，提出碳素单位溶损体积比参数，定量表征溶损反应的扩散深度，H2O的存在使得碳素单位溶损体积比减小24.4%，焦炭未侵蚀焦芯所占比例增加9.78%。因此，反应气氛中H2O含量增加导致溶损反应主要集中于焦炭表面，水煤气反应使得焦炭深层反应减弱、缩核程度增强。研究结果可为加深认识富氢高炉内焦炭劣化行为、完善焦炭质量评价体系提供试验基础和理论依据。
文章目录
1 试验部分
1.1 试验样品
1.2 焦炭溶损试验
1.3 气孔结构测试
2 结果与讨论
2.1 不同反应气氛下焦炭气孔结构演化特征
2.2 焦炭在不同反应气氛下的缩核行为
2.3 焦炭在不同反应气氛下的缩核参数
3 结论
