量出纵裂纹与横裂纹的投影长度即得。
要求：所用试样应有代表性，一次试验要用25块试样，
取统计平均值。
一般来说，裂纹越大，其强度越低。
平行性
焦炭及其性质
2．气孔率
焦炭的气孔率是指气孔体积与总体积比的百分率。
气孔率可以利用焦炭的真密度和视密度的测定值加以计算。 气孔数量可以用比孔容积来表示，即单位质量多孔体内部气孔的 总容积，可用四氯化碳吸附法测定。
显度强度、杨氏模量 3、气孔：孔位分布、示压法、N2吸附法 4、粒度组成
二、焦炭的化学组成
焦炭的化学组成主要用焦炭工业分析和元素分析数据 来加以体现。
1.工业分析
焦炭按固定碳、挥发分、灰分和水分测定其化学组成 的方法称焦炭的工业分析。
（1）水分：全水分（Mt）和分析试样水分（Mad）。 我国规定﹥40mm粒级的高炉焦全水分3-5%，﹥25mm 粒级的高炉焦全水分3-7%。
焦炭生产工艺流程
焦炭
第一节 焦炭的一般性质 第二节 高 炉 焦 第三节 非高炉用焦 第四节 焦炭的机械力学性质 第五节 焦炭的热性质 第六节 焦炭的显微结构
第一章 焦炭
由烟煤、沥青或其他液体碳氢化合物为原料，在 隔绝空气条件下干馏得到的固体产物，都可称为焦炭。
根据原料煤的性质、干馏的条件等不同，可以形成 不同规格和质量的高温焦炭。焦炭分类如下：
炼焦精煤的灰分以7%左右为宜。（灰分的测定方法见国标 GB2002-80）。
（3）挥发分和固定碳
挥发分是焦炭分析试样在900 ±10℃下隔绝空气快速加热后的 失重占原焦样的百分率，并减去该试样的水分得到的数值。
挥发分是焦炭成熟度的标志，它与原料煤的煤化度和炼焦最终 温度有关，一般成熟焦炭的空气干燥基挥发分Vad为1-2%。若挥 发分大于2% 则表示生焦，其不耐磨，强度差；若挥发分小于 0.7%， 则表示过火，过火焦裂纹多且易碎。
焦炭及其性质
1. 裂纹度
裂纹度即焦炭单位面积上的裂纹长度。裂纹分纵裂纹和 横裂纹两种。
纵裂纹：裂纹面与焦炉炭化室炉墙面垂直的裂纹称为纵为裂纹； 横裂纹：裂纹面与焦炉炭化室炉墙面平行的裂纹称为横裂纹。
裂纹度：评价焦炭中的裂纹长短、深浅和宽窄的指标。
测量方法：将方格（1cm×1cm）框架平放在焦块上，
（2）氮 焦炭中的氮是焦炭燃烧时生成NOx的来源 （3）硫 硫是焦炭中的有害杂质，高炉焦中的硫约占 整个高炉炉料中硫的80-90%，炉料中的硫仅5-20%随高 炉煤气逸出，其余的硫靠炉渣排出，这就要增加溶剂， 使炉渣的碱度和渣量提高。 （4）氧 焦炭中氧含量很少。常用减差法计算得到， 其成分为0.4%～0.7%。 （5）磷 通常焦炭中含磷较低，约0.02%，一般元素 分析不测定磷含量。
第一节 焦炭的一般性质
一、焦炭的宏观结构及其研究方法
焦块：焦炭内部有明显的纵横裂纹，沿焦炭纵横裂纹分 开即为焦块。 焦体：沿大裂纹裂开的焦块内还含有微裂纹，沿微裂纹 分开即是焦炭的焦体，焦体是由气孔和气孔壁构成。 焦质：气孔壁是煤干馏所得到的固体产物，称为焦质， 它是焦炭中实体部分，其主要成分是碳和矿物质。
高炉焦：用于高炉炼铁； 铸造焦： 用于冲天炉熔铁； 铁合金焦：用于铁合金生产； 非铁金属冶炼用焦、气化用焦、电石用焦。
焦炭的分类
第一节 焦炭的通性
一、焦分的含有裂
纹和缺陷的不规则多孔体,表面具有金属光泽，断面
呈银灰色。
内力/外力
与什么有关系？
真密度（TRD）：1.8～1.95g/cm3, 视密度（ARD）：0.08～1.08g/cm3, 气孔率：35%～55%, 堆密度：400～500kg/m3。
二、焦炭的化学组成
焦炭的化学组成主要用焦炭工业分析和元素分析数据来加以 体现。
1.工业分析
（2）灰分：焦炭的灰分是焦炭分析试样在850±10℃下灰化 至恒重，其残留物占焦样的质量百分率，用A表示。它是焦炭 中的有害杂质，主要成分是高熔点的SiO2和Al2O3。焦炭灰分 在高炉冶炼中要有CaO等溶剂使之生成低熔点化合物，并以熔 渣形式排出。
固定碳含量利用水分、灰分和挥发分的测定值进行计算得出：
固定碳＝100％-(水分+灰分+挥发分)％
2 元素分析：
焦炭的元素分析主要包括C、H、O、N、S、 P等化学元素的测定，焦炭的元素组成是进行燃 烧计算和评定焦炭中有害元素的依据。
是焦炭中的有效元素，氢元素的存 在主要是焦炭中残余挥发分而造成的。焦炭中碳 的微晶结构对焦炭的性质有较大的影响，因此单 纯用碳含量的值不能评定焦炭的质量。
炼焦学
煤化工是以煤为原料经过化学加工，实现煤 的转化并进行综合利用的工业。
二十一世纪的煤化工
▪ 煤炭的焦化 ▪ 煤炭的气化 ▪ 煤炭的液化 ▪ 煤炭的地下气化
煤炭焦化的工艺过程
煤
配合煤 焦
冷
气
气、肥、焦、瘦 炉
凝
净
化
焦
油
焦 炭 焦油加工
氨、粗苯、硫磺、 净煤气
工业萘、洗油、酚、 蒽、轻油
煤炭焦化是煤综合利用最成熟、应用最广泛的方法。
20μm 100μm 微气孔 中气孔 大气孔
焦炭及其性质
压汞法：
r 75000 p
（1-2）
式中
r — 外加压力为p（kgf/cm2）时，汞能进入孔
中的最小孔径。
焦炭及其性质
设半径在 r 到r dr 范围内的孔体积为dV ，孔径大 小的分布函数为，则
dV D(r) dr
对（1-2）式微分得
气孔率
1
视密度 真密度
100%
吸附模型
焦炭及其性质
3．气孔平均直径与孔径分布
焦炭中存在的气孔大小是不均一的。 大气孔：直径大于100微米的气孔 中气孔：直径20～100微米的气孔 微气孔：直径小于20微米气孔
焦炭与CO2作用时，仅大的气孔才能使CO2进入，因此焦炭的孔径 分布常用压汞法测量。其原理是利用汞的表面张力较大的性质，当施 加外压力将汞压入微小气孔中时，气孔的直径与所需施加的压力之间 存在对应的关系，而且可由施加的外压力大小计算出对应的孔径尺寸。
dr
75000
dp p2
代入上式得
D(r) dV p2 dV dr 75000 dp
（1-3）
p 和dV dP可由实验测出，由此可按式（1-2），（1-3） 分别得出 r 和 D(r) ，按 D(r)对r 绘图，即得孔径分布
曲线，进而算出气孔平均直径。
焦炭及其性质
焦炭的物理性质
1、强度（冷态强度）：落下强度、转鼓强度 2、材料的力学性质：抗拉压强度、显微强度、