三、硬化階段
瀝青質附著在爐管壁上，繼續受熱會硬化生成結焦。結焦相對來說是比較硬的，傳熱系數又很小，是非傳熱物質。在金屬表面增加一層結焦層后，起到隔熱作用，故結焦在導熱油爐使用中無好處。
在硬化階段，結焦的主要化學反應是脫氫反應，隨著脫氫程度不同，生成結焦的形狀也不同，主要分以下三種：
①海綿狀焦
也稱無定形焦，C/H比低，焦塊疏松，硬度低，結焦中含油量大，在火焰中易燃燒，離開火焰也燃燒，在爐管中易清除。海綿狀焦由含芳烴量小的油生成。
②蜂窩狀焦
也稱同性焦，C/H比中等，焦塊內部結構呈蜂窩狀，硬度中等，結焦中含油量少，在火焰中不易燃燒，離開火焰不燃燒，在爐管中清除困難。蜂窩狀焦由含芳烴量中等的油生成。
③針狀焦
也稱異性焦，C/H比高，焦塊內的孔隙是均勻定向且呈細長橢圓形，破碎時焦塊裂成針狀的焦片或玻璃狀，硬度高，結焦中含油量極少，在火焰中冒火星，離開火焰如石塊，在爐管中清焦很困難。針狀焦由芳烴量高的油生成。
各種導熱油結焦的性能比對如下表所示。
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焦炭名
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結構
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C/H
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外觀硬度
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生成方式
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清焦難易度
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海綿狀焦
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無定形
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低
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疏松
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含芳烴量小的油生成
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容易
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蜂窩狀焦
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同性
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中等
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呈蜂窩狀
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含芳烴量中等的油生成
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困難
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針狀焦
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異性
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高
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孔隙均勻
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含芳烴量高的油生成
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很困難
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