焦炭小常识

焦炭小常识焦碳分类到目前为止并没有一个统一的规定，不同的国家和地区都有不同的规定。

按这我国的标准分类有金焦、气化焦、电石用焦等。

焦碳简单的定义就是把煤中的水发挥掉，剩下的固体就是焦碳。

它是一种固体燃料,质硬,多孔,发热量高.用煤高温干馏而成,多用于炼铁。

焦炭物理性质主要与常温机械强度、热强度、化学性质等有关。

焦炭物理性质主要有焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等。

焦炭是高温干馏的固体产物，主要成分是碳，是具有裂纹和不规则的孔孢结构体（或孔孢多孔体）。

裂纹的多少直接影响到焦炭的力度和抗碎强度，其指标一般以裂纹度（指单位体积焦炭内的裂纹长度的多少）来衡量。

衡量孔孢结构的指标主要用气孔率（只焦炭气孔体积占总体积的百分数）来表示，它影响到焦炭的反应性和强度。

不同用途的焦炭，对气孔率指标要求不同，一般冶金焦气孔率要求在 40～45%，铸造焦要求在35～40%，出口焦要求在30%左右。

焦炭裂纹度与气孔率的高低，与炼焦所用煤种有直接关系，如以气煤为主炼得的焦炭，裂纹多，气孔率高，强度低；而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。

焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。

焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力，用M40值表示；焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。

焦炭的裂纹度影响其抗碎强度M40值，焦炭的孔孢结构影响耐磨强度M10值。

M40和M10值的测定方法很多，我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。

转故试验完成后，用孔径为40mm和10mm的筛子筛分，大于40mm粒级的百分数为M40值，小于10mm粒级的百分数为M10值。

我国冶金焦规定的强度指标。

焦炭转鼓实验方法转鼓特性焦炭试样筛分强度指标直径/长度（mm）转速（转/分）转数（转）重量（kg）粒度（mm）孔形筛孔(mm) 耐磨强度（粒极mm/指标）抗碎强度（粒极mm/指标）1000/1000 25 100 50 〉60 圆形 40，10 <10/M10 >40/M40我国冶金焦强度指标（%）强度指标Ⅰ级冶金焦Ⅱ级冶金焦Ⅲ级冶金焦M40 >80.0 >76.0 >72.0M10 <8.0 <9.0 <10.0几个国家冶金用焦炭与精煤灰分国标（Ad）国别中国美国原苏联德国法国日本Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级焦炭灰分（%）≤12.0≤13.5≤15.0 <7.0 <10.0 <8.0 <9.0 <10.0精煤灰分（%） <12.5 5.5～6.5 8.0～8.5 6.0～7.0 <7.0 6.6～8.0焦炭的种类焦炭的种类焦炭通常按用途分为冶金焦（包括高炉焦、铸造焦和铁合金焦等）、气化焦和电石用焦等。

由煤粉加压成形煤，在经炭化等后处理制成的新型焦炭称为型焦。

冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。

由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁，因此往往把高炉焦称为冶金焦。

中国制定的冶金焦质量标准（GB/T1996-94）就是高炉质量标准。

气化焦是专用于生产煤气的焦炭。

主要用于固态排渣的固定床煤气发生炉内，作为气化原料，生产以CO和H2为可燃成分的煤气。

气化过程的主要反应有：C+O2→CO2+408177KJCO2+C→2CO-162142KJC+H2O→CO+H2-118628KJC+2H2O→CO2+2H2-75115KJ因为产生CO和H2的过程均是吸热反应，需要的热量由焦炭的氧化、燃烧提供，因此气化焦也是气化过程的热源。

气化焦要求灰分低、灰熔点高、块度适当和均匀。

其一般要求如下：固定炭>80%；灰分<15%；灰熔点>1250摄氏度；挥发分<3.0%；粒度15-35mm和35mm两级。

冶金焦虽可以用作气化焦，但由于受炼焦煤资源和价格等的限制，一般不用冶金焦制气。

以高挥发分粘结煤为原料生产的气煤焦，块度小、强度低，不适用于高炉冶炼，但它的气化反应性好，可取代气化焦用于制气。

电石用焦是在生产电石的电弧炉中作导电体和发热体用的焦炭。

电石用焦加入电弧炉中，在电弧热和电阻热的高温（1800-2200摄氏度）作用下，和石灰发生复杂的反应，生成熔融状态的炭化钙（电石）。

其生成过程可用下列反应式表示：CaO+3C→CaC2+CO-46.52KL电石用焦应具有灰分低、反应性高、电阻率大和粒度适.中等特性，还要尽量除去粉末和降低水分。

其化学成分和粒度一般应符合如下要求：固定碳>84%，灰分<14%，挥发分<2.0%，硫分<1.5%，磷分<0.4%，水分<1.0%，粒度根据生产电石的电弧炉容量而定：电炉容量/KVA 粒度/mm<5000 3-125000-10000 3-1510000-20000 3-18>20000 3-20粒度合格率要求在90%以上型焦是由煤粉等原料加压成型煤，再经炭化等后处理制成的一种新型焦炭。

型焦品种较多，按所用原料可分为褐煤型焦和无烟煤型焦等；按制备工艺可分为冷压型焦和热压型焦两类；按用途可分为高炉型焦和铸造型焦等。

焦炭知识焦炭知识焦炭之一银灰色至银黑色坚硬多孔固体，含碳96%以上，热值约29×103kJ/kg。

用于生铁和有色金属冶炼、铸造，以及制造电石、气化造气等。

煤经高温干馏而得。

焦炭之二焦炭炼焦煤料在高温作用下，经过热解、缩聚、固化、收缩等一系列复杂的物理化学过程而形成的固体燃料。

焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。

炼铁高炉采用焦炭代替木炭，为现代高炉的大型化奠定了基础，是冶金史上的一个重大里程碑。

为使高炉操作达到较好的技术经济指标，冶炼用焦炭（冶金焦）必须具有适当的化学性质和物理性质，包括冶炼过程中的热态性质。

灰分是焦炭燃烧后的残留物，主要是氧化硅和氧化铝。

焦炭灰分每增加1%，高炉焦比上升1.7%～2.2%，熔剂消耗增加2.5%～3.5%，生铁产量降低2.2%～3.0%，生铁成本提高0.7%～1.0%。

焦炭灰分全部来自炼焦用煤，因此，必须合理降低经过洗煤的精煤灰分。

硫分是生铁的主要有害物质，高炉炉料中的硫，80%来自焦炭，因此焦炭的硫分要严加控制，不宜超过0.6%～1.0%。

水分波动会使入炉焦炭计量产生误差，影响高炉操作。

一般要求控制在3%～5%，并力求稳定。

挥发分的高低，是鉴别焦炭成熟程度的主要标志。

正常焦炭的挥发分在1%左右。

力学强度（包括抗碎强度和耐磨强度）是高炉用焦极重要的物理性质。

焦炭如无足够的力学强度，容易在高炉内碎裂并产生较多的粉焦，会使高炉料柱透气性变差，影响炉况顺行，耐磨强度尤为重要。

检测焦炭的力学强度，普遍采用转鼓试验。

将一定数量的焦炭样装人转鼓内，以固定的速度旋转一定次数后，取出焦样过筛，按规定粒级的质量分数算出指标。

通用的转鼓试验方法是冷态试验，不能完全反映焦炭在高炉内的性质。

研究焦炭在高炉内的热性质和热反应性质，其中焦炭的热强度、高炉风口区焦炭的特性以及高温下焦炭与二氧化碳的反应性和反应后强度等指标尤为重要。

热强度试验通常是将焦炭置于温度达1500℃的高温转鼓内进行。

反应性以焦炭在高温下与CO2反应前后失重百分率表示。

反应后强度用反应后的焦样经特制的转鼓作试验，以粒度大于10mm级焦炭的质量分数表示。

用多配弱粘结性煤的煤料炼成的焦炭，通常反应性升高，反应后强度和热强度指标明显变差，所以应特别重视其热态性质。

焦炭作为高炉内料柱骨架，除必须有足够的力学强度外，还要力求粒度均匀，以保证透气性。

焦炭除大量用于炼铁和有色金属冶炼（冶金焦）外，还用于铸造、化工、电石和铁合金，其质量要求有所不同。

如铸造用焦，一般要求粒度大、气孔率低、固定碳高和硫分低；化工气化用焦，对强度要求不严，但要求反应性好，灰熔点较高；电石生产用焦要求尽量提高固定碳含量。

由于高炉炼铁技术的进步，每吨生铁所耗的焦炭逐年有所下降。

但因冶金工业和其他工业的迅速发展，世界焦炭产量仍稳步增长。

煤质化验技术/煤质检测知识廉博发表于2010年01月22日 10:40 阅读(4) 评论(1) 分类：个人日记举报1.在煤质分析化验中燃煤有哪些工业分析项目？有哪些元素分析项目？用什么符号表示？答：工业分析测出的煤的不可燃成分和可燃成分，前者为水分和灰分，后者为挥发分和固定碳，分别以M、A、V、Fc表示。

元素分析项目有：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、水分（M）、灰分（A）。

2.何谓燃煤基准？有哪几种基准？答：在工业生产或科学研究中有时为某种目的将煤中的某些成分除去后重新组合并计算其组成百分含量这种组合体称为基准。

有收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基。

3.何谓劣质煤？用于锅炉燃烧有何危害？为什么？答：劣质煤指灰分含量很高的各种煤炭产品，低劣煤用于锅炉燃烧，不仅经济性差，而且会造成燃烧辅助系统和对流受热面的严重磨损以及维修费用的增加，因为低劣煤灰分比较高，经济性差，灰分量大，对受热面的冲刷、磨损严重。

4.对入炉煤如何进行人工采样？答：火电厂的入炉煤多在输煤皮带的煤流中采样，人工在输煤皮带上采样时，铲口应贴紧皮带一次采取，不留底煤，如果分两次采样时，应轮换在皮带两边采样，两者合并为一个子样，人工采样只限于皮带速度不超过1.5m/s，皮带上煤层厚度不大于0.3m，且输煤量不大于200T/h的条件下进行。

5.写出缩制煤样的全过程？各步目的？原理分别是什么？答：包括破碎、过筛、掺合、缩分、干燥五个环节，当需要使用浮煤作分析化验时，还要进行减灰步骤：（1）破碎? 目的是减小粘度，增加煤粒分散程度，改善煤的不均匀度；（2）筛分? 为使煤样破碎到必要的粒度，要用各种筛孔的筛子筛分；（3）掺合? 为使缩分后的煤样不失去代表性，每次缩分前都应掺合，使其均匀化，掺合煤样采用堆锥法；（4）缩分? 使煤样减少，又不失去其代表性；（5）干燥? 使煤样能畅通地通过破碎机、缩分机、二分器和筛子时，不能粘附在筛上；（6）减灰? 对需减灰的煤样，将原煤样放入重液中进行浮选，达到减灰的目的。

6.煤中水分存在形式？各自特点？答：（1）外在水分? 指附着和润湿在煤块表面和大毛细管（直径>10-5 cm）孔中的水分，它以机械方式存留在煤中，煤在空气中，这种水分会不断蒸发，它的含量与外界条件有关，符号Mf；（2）内在水分? 吸附或凝聚在煤颗粒内部小毛细孔中的水分，它以物理、化学方式与煤结合，在的105~110℃温度下才能除去，符号Minh；（3）结晶水? 是与煤中3个物质相结合的水分，它要在200℃以上时，才能分解出来，工业分析不能作结晶水测定。