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焦炭收缩率

焦炭收缩率是指焦炭重新加热到高于炼焦终温后产生的收缩量占原来长度的百分率，其计算公式为：焦炭收缩率=（热处理前长度-热处理后长度）/热处理前长度×100%。其中，热处理前长度指的是焦炭在室温下的长度，热处理后长度是指焦炭在经过一定温度的加热处理后的长度。

一、定义与背景

焦炭收缩率是冶金工程中的一个重要参数，它反映了焦炭在高温下的物理和力学性质变化。在炼焦过程中，焦炭会经历膨胀和收缩两个阶段。当焦炭受热到一定程度时，会发生膨胀；继续加热到1000℃后，焦炭开始收缩。

二、影响因素

原料煤的组成：配合煤中气煤或长焰煤较多时，所得焦炭收缩率较大；配入无烟煤等瘦化组分时，所得焦炭加热到高温时的相应收缩率较小。

加热温度：在1000~1400℃温度范围内，焦炭中一部分碳石墨化，改变了焦炭的物理和力学性质，导致焦炭密度增大、气孔率增加，进而使焦炭发生收缩。

三、对焦炭性能的影响

焦炭收缩率对焦炭的性能有重要影响，主要体现在以下几个方面：

机械强度：随着焦炭收缩率的增加，焦炭的机械强度可能会下降。这是因为收缩过程中焦炭内部会产生裂纹和缺陷，从而降低其抗破碎能力。

透气性：焦炭收缩率的变化会影响其透气性。收缩率过大可能导致焦炭孔隙结构变得复杂，增加气体通过的难度；而收缩率过小则可能使焦炭过于致密，也不利于气体的流通。

热稳定性：焦炭收缩率对其热稳定性也有一定影响。一般来说，收缩率较小的焦炭具有更好的热稳定性，能够在高温下保持较稳定的形态和性能。

四、对焦炭应用的影响

焦炭收缩率对焦炭的应用也有重要影响。在高炉炼铁中，焦炭作为主要的还原剂和燃料，其收缩率会影响高炉内的透气性和料柱的稳定性。如果焦炭收缩率过大，可能会导致高炉内透气性变差，料柱稳定性下降，从而影响高炉的生产效率和产品质量。

焦炭收缩率是焦炭性能和应用中的一个重要参数。通过控制原料煤的组成、加热温度等条件，可以调整焦炭的收缩率，从而优化其性能和应用效果。