马学刚
（济南钢铁集团总公司 技术中心，山东 济南 250101 ）
摘 要 ：在分析了煤变质程度、煤岩相组成等对焦炭光学组织的影响，以及焦炭光学组织与焦炭性质之间的关系的基础上 , 指出以粒状镶嵌组织为主的焦炭更符合高炉的要求。
关键词 ：焦炭；光学组织；测定方法；各向异性
中图分类号 ： TF526 + .1 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1004-4620(2003)02-0037-03
Measurement and Analysis of Coke Optical Texture
MA Xue-gang
(The Technical Center of Jinan Iron and Steel Group, Jinan 250101, China )
Abstract ： On the basis of analyzing the influences of coal degenerative degree and the coal petrographic constituents on coke optical texture and the relation between the coke optical texture and its quality,points out that the coke with grain enchasing texture is according with the needs of blast furnace.
Key words ： coke;optical texture;measurement method;anisotropy
1 前 言
焦炭的光学组织决定了焦炭的冶金性能。目前，对焦炭冶金性能指标的测定，仅限于宏观性能，如 M40 、M10 等。因此，对焦化生产中出现的异常现象只能从宏观上去寻找原因，忽视了微观组织对性能的影响。试图通过对焦炭光学组织的测定与分析探讨焦炭光学组织对性能的影响。
2 焦炭的光学组织及其测定方法
2.1 分类与命名
在偏反光显微镜下可观察到：焦炭由气孔与气孔壁组成。焦炭本身是一种不均匀的物质，具有多种结构形态，它们的光学性质也不相同。具体的分类与命名见表 1 。
2.2 测定原理
将由焦炭试样制成的光片置于偏反光显微镜下，用白光入射，在正交偏光下插入石膏检板，用油浸物镜观察焦炭气孔壁的组织。根据等色区尺寸、形态、突起等特征进行鉴定。用数点法统计各光学组织的体积百分数。
2.3 试样的采取和制备
2.3.1 试样的采取和粉碎取样按 GB1997-89 规定进行。将破碎到 1mm 的试样混匀，缩分出 40 ～ 50g ，粒度必须全部小于 1.0mm (方孔筛) ，弃去其中小于 0.071mm 级细粒。但不应过分粉碎 , 要求小于 0.071mm 级细粒不得多于总量的 15% 。取 0.071 ～ 1.0mm 级试样 4 ～ 5g 用于制片。
2.3.2 光片的制备 光片的制备方法按原煤炭部推荐标准 MT116.1-86 规定进行。粉焦光片直径不得小于 22mm ，其中胶结物所占体积应小于 1/3 。抛光后表面应光洁，无明显麻点，无擦痕和污物，光学组织的界面应清晰、特征分明 [1] 。
2.4 测定方法
2.4.1 调节显微镜将试样放置在带有胶泥的载片上压平后置于载物台上，调整好焦距，然后矫正物镜中心；调节光源、孔径光圈和视域光圈，使视域亮度适中，光线均匀，成像清晰；调节起偏镜和检偏镜，使之正交，插入石膏检板 (1λ) ，使视域呈现一级红的干涉色。
表 1 焦炭光学组织划分类别
焦炭光学
组织来源 |
类别 |
镜下特征 |
由煤中熔融组分形成的组织 |
各向同性 |
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气孔边缘平滑、表面平坦 |
镶嵌状 |
细粒镶嵌状 |
各向异性单元尺寸小于 1.0 μ m |
中粒镶嵌状 |
各向异性单元尺寸： 1.0 ～ 5.0 μ m |
粗粒镶嵌状 |
各向异性单元尺寸： 5.0 ～ 10.0 μ m |
纤维状 |
不完全纤维状 |
各向异性单元尺寸：宽小于 10.0 μ m ，长 10.0 ～ 30.0 μ m |
完全纤维状 |
各向异性单元尺寸：宽小于 10.0 μ m ，长不小于 30.0 μ m |
片状 |
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各向异性单元尺寸长及宽均不小于 10.0 μ m |
由煤中惰性组分形成的组织 |
丝质及破片状 |
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保持煤中原有丝质结构及其它一些小片状惰性结构，呈各向同性或各向异性 |
其它组织 |
基础各向异性 |
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由高煤化度的贫煤及无烟煤形成的组织等色区尺寸与颗粒尺寸接近 |
热解炭 |
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沿焦炭气孔及裂隙周边所形成的气相沉积，多呈镶边状，亦见有镶嵌状 |
2.4.2 对粉焦光片的测定确定移动步长，保证 400 个以上有效测点均匀布满全片，点距以 0.3 ～ 0.5mm 、行距一般以 0.5 ～ 0.8mm 为宜。从试样的一端开始，鉴定十字丝交点下的物质属何种光学组织，记入相应的计数键中，随后按预定的步长沿固定方向移动一步，若遇胶结物、气孔、裂隙、光学组织中的胞腔作为无效点，不予统计。当一行测定结束时，以预定的行距移动一行，继续进行该行的测定，直到测点布满全片为止。 |
