配煤中生物材料的加入是減少高爐煉鐵溫室效應氣體逸散的有效方法。加拿大礦物與能源研究中心在350kg試驗焦爐（寬460mm、容積0.405m³）上進行試驗，研究了活性炭加入配煤對炭化條件和焦炭性能的影響�；钚蕴考尤氪蠓�降低了煉焦過程中焦炭對焦爐炭化室墻的壓力�；曳趾�量和活性炭的粒度對焦炭性能有重要影響��

細�；钚蕴繉�焦炭穩(wěn)定性和硬度有利，但對焦炭性能和CSR的影響與粗�；钚蕴拷厝幌喾�。為了生產(chǎn)適合高爐煉鐵的焦炭，同時使活性炭的加入量較大化，需控制活性炭的礦物含量及混合位置。

對活性炭加入量為2%~5%的配煤進行了9次炭化試驗。所用活性炭由加拿大東部的硬木緩慢熱解形成。試驗用煤破碎至粒度<3.35mm占80%，活性炭有3種不同的粒度范圍（6.4~9.5mm，2.4~3.4mm，<0.07mm）。對混合煤的性質(zhì)（灰分、揮發(fā)分和FC）、元素含量和礦物含量進行分析可知，混合煤的Ca含量和容堿量隨活性炭加入量的增加而增加。

1、分析了混合煤的熱流變性能

活性炭的加入使log₁₀很大流動度稍微降低，混合煤的膨脹度SD2.5（ASTMD5515-97（2010））也相對變化。FS1比較大流動度和膨脹度敏感性低，隨活性炭的加入保持不變。這表明，較少含量的活性炭與煤混合良好，因此，活性炭不影響煉焦過程膠質(zhì)層的形成。

2、對混合煤進行了巖相分析

與基礎配煤相比，活性炭的加入導致惰性組分增加，而混合煤中的鏡質(zhì)組含量和活性組分總量隨惰性組分的稀釋相對降低。混合煤中惰性組分的增加受較大平均反射率下降的影響。煤的顯微組分分析表明，活性炭越細，與煤的混合越好，因此，可用光學顯微鏡區(qū)分活性炭與煤組分。

煤經(jīng)進料槽由重力作用加人炭化室，2個垂直墻分別固定和可移動，試驗過程中溫度保持1200℃，在煉焦過程中監(jiān)測作用在炭化室墻上的壓力。測試表明，活性炭的加入對炭化室墻壓力的影響很大，并且炭化室墻壓力的下降程度與活性炭的粒度相關。當活性炭粒度減小，炭化室墻壓力的下降程度減少。眾所周知，惰性材料（如活性炭或焦粉）可作為壓力調(diào)節(jié)劑，使氣體更自由地從膠質(zhì)層中逸出。

配煤1和配煤2分別加人6.4~9.5mm和2.4~3.4mm的粗�；钚蕴�，配煤3加入<0.07mm的細�；钚蕴�。粗�；钚蕴康募尤胧�<12.5mm的較小粒度的焦炭料位明顯提高。與不加活性炭的基礎配煤相比，配煤1和配煤2炭化試驗中所得焦炭的ASTM穩(wěn)定性和硬度明顯降低。且配煤1和配煤2焦炭具有較低的IRSTDI₄₀和較高的I₁₀指數(shù)，這也表明其焦炭的冷強度有明顯降低。配煤1和配煤2焦炭的表觀密度比相對應的基礎配煤稍低。而加入細�；钚蕴康呐涿�3所得焦炭的穩(wěn)定性、硬度和IRSID的變化很小。

分別測定2.4~3.4mm和<0.07mm的活性炭（5%）加入配煤煉焦所得焦炭的光學顯微鏡圖像。對于加入2.4~3.4mm活性炭的配煤所得焦炭，活性炭顆粒與原材料的蜂窩狀多孔結構一致，膠質(zhì)層滲人部分活性炭的多孔結構中，但大部分的大顆�；钚蕴课幢唤固堪鼑�，導致焦炭基質(zhì)薄弱及穩(wěn)定性和硬度大幅下降。由<0.07mm的細�；钚蕴考尤肱涿核鶡捊固康娘@微圖片可見，惰性材料的小顆粒鑲嵌在焦炭結構中，消除了粗�；钚蕴康娜秉c，焦炭的穩(wěn)定性和硬度與基礎配煤相差不大。

3、測定了活性炭對焦炭CRI和CSR的影響

與相應的基礎配煤相比，焦炭CRI有很大程度地提高，CSR下降，加入<0.07mm活性炭的配煤所得焦炭的CSR降幅更大。比較了加入5%活性炭配煤與基礎配煤所得焦炭的CSR，活性炭中礦物質(zhì)含量高（特別是Ca）導致焦炭反應性提高，Ca作為催化劑加速了焦炭中的碳與CO₂的反應。細�；钚蕴考尤肱涿簾捊箷r，礦物質(zhì)均勻分散在焦炭中，而粗�；钚蕴康拇呋�作用相對穩(wěn)定，因此，其CSR的降低程度相對較低。

總之，配煤添加活性炭對炭化條件和焦炭質(zhì)量會有一定的影響，今后有必要對活性炭進行礦物質(zhì)去除的預處理，可將加入活性炭的配煤壓制成煤餅以提高焦炭性能，并使活性炭的加入量較大化。