單種煤煉焦的反應性與反應后強度一般通過(guò)兩種方法獲得，一是進(jìn)行單種煤小焦爐或鐵箱試驗后對其焦炭指標進(jìn)行檢測；另一種通過(guò)模型進(jìn)行預測。

一、對單種煤進(jìn)行小焦爐試驗后判斷焦炭強度

掌上煤焦公眾號自上線(xiàn)以來(lái)，接受了各種各樣的問(wèn)題咨詢(xún)，其中一個(gè)問(wèn)題就是，我們家單種煤小焦爐結果熱強度是60，為啥客戶(hù)非得說(shuō)他家做出來(lái)結果是50。那如何正確評價(jià)單種煤小焦爐試驗的熱強度呢？

試驗條件主要包括堆密度、是否搗固、是否干熄、加熱制度。一般來(lái)講，單種煤的都統一按頂裝進(jìn)行小焦爐試驗，如果對方是搗固冷熱強度都優(yōu)于頂裝，搗固的熱強度有可能比頂裝高10個(gè)點(diǎn)左右；

其次，有的小焦爐采用自然密封冷卻或氮氣干熄焦，則冷熱強度也會(huì )高于濕熄焦；

第三：重要的是加熱制度，環(huán)保式荷重焦爐與傳統焦爐加熱方式不一樣，環(huán)保式荷重焦爐采用三段式加熱，加熱方式均勻，而傳統的測開(kāi)式或底開(kāi)式采用兩側加熱。試驗結果表明，單種煤采用荷重小焦爐，尤其遇到低揮發(fā)分高粘結煤時(shí)，熱強度遠遠高于傳統側裝式小焦爐。

2、制樣及設備導致的誤差

首先、焦炭制樣采用人工制球、鄂式破碎機還是機器制樣熱強度都會(huì )出現不同的結果；

其次采用三段加熱還是一段加熱，熱強度也會(huì )不一致的結果，掌上煤焦通過(guò)長(cháng)期的收集的試驗進(jìn)行對比，得出：

表 不同工藝條件下熱強度差異

二、建立單種煤熱強度預測模型

煤是由有機質(zhì)和無(wú)機質(zhì)部分組成，與成煤原始物料及成煤條件有關(guān)，有機質(zhì)部分是煤工藝性質(zhì)（如黏結性等）的決定性因素，而有機質(zhì)主要受煤變質(zhì)程度（可用揮發(fā)分等表示）所控制，因此變質(zhì)程度是決定煤及煤轉化固體產(chǎn)品（如焦炭）性質(zhì)的一個(gè)獨立變量；無(wú)機質(zhì)部分是獨立于煤變質(zhì)程度決定煤及煤轉化固體產(chǎn)品質(zhì)量的另一個(gè)獨立變量，而無(wú)機質(zhì)可用煤的催化指數 MCI 表示，目前普遍認為影響焦炭熱性質(zhì)的主要因素有原料煤的性質(zhì)、焦炭結構、焦炭的灰分和堿金屬及其氧化物的含量等。

1、煤的揮發(fā)分對熱強度的影響

煤的揮發(fā)份與焦炭反應性和反應后強度有著(zhù)非常密切的關(guān)系。焦炭熱強度隨著(zhù)煤化度的提高而增加，反應性降低；大量試驗證明：揮發(fā)份在22%-26%的煤，其焦炭的反應后強度和反應性較理想。

圖1 揮發(fā)分對焦炭熱強度影響

2、粘結G、Y值對熱強度的影響

熱強度隨著(zhù)粘結指數G值的升高而增加，但當G值超過(guò)高值，熱強度變化不大；

熱強度隨膠質(zhì)層厚度Y值得升高而增加，但超過(guò)20時(shí)，熱強度呈下降趨勢。

煤中灰成分煤種的灰成分主要有：Na2O、K2O、MgO、Fe2O3、TiO2、SiO2、Al2O3。對焦炭溶損反應的催化作用分為兩類(lèi)：一是正催化作用，即加速焦炭的溶損反應，增加熱反應性，降低熱強度；二是負催化作用，即抑制焦炭的溶損反應，導致反應性降低，保證熱強度；灰成分中正催化作用：Na>K>Ca>Fe>Mg；負催化作用：Ti>Si>Al。

催化指數公式如下：

4、焦炭強度模型建立

選取入爐煤的揮發(fā)分（Vdaf）、粘結指數（G）、膠質(zhì)層大厚度（Y）、作為冷強度預測模型，熱強度加上礦物質(zhì)即催化指數（MCI）的影響，采用多元回歸法簡(jiǎn)單建立單種煤焦炭強度預測模型：