焦炭和兰炭的区别有哪些
兰炭常用质量指标
兰炭常用质量指标(总3页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除兰炭基础知识及用途2010-07-28 16:38:35.0 来源:中国联合钢铁网分享到:QQ空间新浪微博腾讯微博微信更多.Umetal专稿:兰炭利用神府煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的,作为一种新型的炭素材料,以其固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低的特性,以逐步取代冶金焦而广泛运用于电石、铁合金、硅铁.碳化硅等产品的生产,成为一种不可替代的炭素材料。
兰炭(人们也称半焦、焦炭),结构为块状,粒度一般在3mm以上,颜色呈浅黑色,目前,兰炭主要有两种规格:一是土炼兰炭,二是机制兰炭;尽管两种规格的兰炭用的是同一种优质精煤炼制而成,但因生产工艺和设备的不同,其成本和质量也大不一样。
一、土炼兰炭七十年代末,由于当时的交通、运输、投资资金等制约因素,煤矿将难以销售的块煤在平地堆积,用明火点燃,等烧透后用水熄灭而制成兰炭,尽管生产工艺简单、落后,但因为煤质优良,其产品还是为广大用户所认可,并且在电石、铁合金生产中已经成为一种不可替代的优质炭素材料,这种土法冶炼的兰炭我们称之为:“土炼兰炭”。
土炼兰炭因其生产工艺简单、落后,而且人工操作只能依靠经验观察火候灭火,因此质量不能稳定,一般情况下固定炭只能保证在82%左右,但因其生产工艺简单,所以投资较少,生产成本低,销售价格也相对低廉,但因为其浪费资源,污染环境,于本世纪初开始逐渐停止生产。
二、机制兰炭到了九十年代,治理环境、减少污染、节能降耗已经成为人们的共识,国家在这方面专门出台了一系列法律、法规,因此采用机械化炉窑生产工艺生产兰炭已被当地政府提到议事日程上来,并且已经为大多数生产者所接受并已逐渐形成规模。
由于采用了先进的干馏配烧工艺,固定炭比土炼兰炭提高了5-10个百分点,灰分和挥发份降低了3?D5个百分点,由于炉内装有可控的测温设备,所以质量比较稳定,用回收的煤气二次发火燃烧烘干所生产的兰炭,使水分降低,而且机械强度也较土炼兰炭有了明显的提高。
兰炭的生产及应用
兰炭的生产及应用标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-兰炭的生产及应用兰炭又称半焦,是煤转换的产品。
兰炭是无黏性或弱黏性的高挥发分烟煤在低温条件下干馏热解,得到的较低挥发分的固体炭质产品;呈浅黑色,粒度在0-60mm。
兰炭具有比电阻高、固定碳高、化学活性高、高比表面积以及含硫、磷、灰分低等特性;但强度低,易产生粉末。
1 兰炭使用范围兰炭适用于作为铁合金等冶炼用还原剂、电石还原剂、固定床气化用原料、合成氨原料、高炉炼铁代替小块焦和喷吹用燃料、工业及民用燃料(包括铁矿石烧结用的燃料)等。
2 兰炭的质量标准2010年9月26日发布了国家标准GB/T25212-2010《兰炭产品品种及等级划分》,主要内容包括:①兰炭产品规格及分类;②兰炭产品质量等级划分。
该标准将兰炭产品按其粒度、用途和技术要求划分为3类共6个品种。
2010年9月26日发布了《兰炭产品技术条件》,该标准规定了不同用途兰炭的技术要求、试验方法、检验规则、运输及贮存等。
其中包括:用作铁合金等冶炼用还原剂的兰炭产品技术要求和试验方法、用作电石还原剂的兰炭产品技术要求和试验方法、用作固定床气化原料的兰炭产品技术要求和试验方法、用作高炉喷吹原料的兰炭产品技术要求和试验方法、用作工业及民用燃料的兰炭产品技术要求和试验方法等。
3 兰炭的生产目前,我国兰炭产地主要在山西神木、内蒙古、新疆、贵州等地。
总体上,兰炭企业规模小且分散。
兰炭质量波动大,特别是企业之间灰分和有害杂质含量相差较大。
现在,神木地区整合了兰炭企业,规划了8个兰炭工业集中区的规划建设,使兰炭质量有了明显的提高。
2011年我国兰炭产量约为4000万t。
陕西神木县兰炭产量为1200万t,生产规模已达到2200万t。
4 兰炭的应用兰炭在铁合金领域的应用2011年,我国铁合金产量为万t。
铁合金品种很多,有硅铁、钼铁、钒铁、锰铁、铬铁、钨铁、硅锰合金等几十个品种。
高炉内兰炭与焦炭之间的交互作用
高炉内兰炭与焦炭之间的交互作用边城; 刘燕军; 刘迎立; 王京彬; 罗明锁; 佘雪峰【期刊名称】《《有色金属科学与工程》》【年(卷),期】2019(010)005【总页数】7页(P12-18)【关键词】焦炭; 兰炭; 交互作用; 孔径【作者】边城; 刘燕军; 刘迎立; 王京彬; 罗明锁; 佘雪峰【作者单位】北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京 100083; 德龙钢铁有限公司河北邢台 054009【正文语种】中文【中图分类】TF536目前,由于生产优质冶金焦的炼焦煤资源紧缺问题越来越严重,同时焦炭价格始终居高不下,寻找能够适应高炉生产的焦炭替代品仍然是当今研究的热点.随着高炉喷吹煤粉工艺的成熟,也有许多企业将兰炭作为喷吹燃料吹入高炉[1-4],并且取得良好的经济效益;一些学者研究兰炭代替焦粉运用于烧结[5];同时兰炭还可以作为炼焦煤的改性原料运用于炼焦[6].但是将兰炭作为焦炭加入高炉的研究较少,因此有必要研究兰炭的加入对焦炭的影响.同时氧气高炉炼铁工艺日益成熟[7-10],氧气高炉全氧操作能够增加煤比、降低焦比、对含铁原料的质量要求降低,实现钢铁行业的节能减排和可持续发展[11-13],由于煤气成分发生较大变化,需探索新工艺下焦炭性能变化规律[14-16].兰炭是一种中低温碳化处理的半焦产品,其化学成分和结构更接近高炉冶金用焦,具有价格低廉固定碳含量高、灰分低、多气孔、化学活性高等特点,但是其反应性较高,反应后强度较差[17-20].本实验用热重分析仪探究兰炭与焦炭之间作用;并且模拟氧气高炉条件将兰炭与焦炭混合加入,探究兰炭对焦炭的影响,为其在高炉中运用提供参考.1 实验1.1 实验原料实验原料为某大型钢厂提供的焦炭和新疆哈密地区的一种块状兰炭,其工业分析见表1.表1 原料的工业分析和元素分析Table 1 Industrial analysis and elemental analysis of raw mateials注:M:水分含量; V:挥发分; A:灰分; FC:固定碳;ad:空气干燥基;daf:干燥基.工业分析/% 元素分析/%名称Mad Vdaf Adaf FCdafC H O N S焦炭 0.24 3.48 10.18 86.35 84.78 0.59 0.68 0.68 0.91兰炭 5.199.57 12.79 72.45 74.84 1.84 0.19 0.67 0.581.2 实验装置实验由2部分组成,第1部分为对CO2条件下焦炭和兰炭的反应性进行热重检测以及两者交互作用的探究;第2部分为模拟氧气高炉混合气氛条件探究兰炭和焦炭之间交互作用的影响.在热重实验中,采用进口TA热重分析仪(SDTQ600,美国)来测定单一气氛条件下焦炭和兰炭的反应性.炉体最高温度为1400℃,最大升温速率为50℃/min,精度为0.0001 mg.实验过程中热重分析仪自动记录样品质量,反应时间和温度,实验结束后数据处理可以得到TG(失重率)、DTG(失重速率)曲线.模拟高炉气氛条件实验,采用自主设计的实验装置来测定混合气氛(实际高炉)条件下焦炭和兰炭的反应性.具体实验装置如图1所示.高温合金管的最高使用温度是1200℃,采用内径为80 mm,高度1200 mm的刚玉管作为反应器.反应器底部铺一层高铝球,使反应气体在整个反应管截面上可以均匀分布,将选取的焦炭放置在高铝球上部.该实验装置,能够实现 CO、CO2、H2、H2O 和 N2多种气体下的焦炭气化反应,加热元件采用硅钼棒,控制柜能够设定多段温度,以实现温度的程序控制.1.3 实验方法1.3.1 热重实验通过热重实验探究CO2条件下焦炭和兰炭的反应性.实验前将所选取的原料破碎至粒度小于150 μm的粉末,然后每个样品取约10 mg均匀地分散在氧化铝坩埚中,并以10 K/min和20 K/min的升温速率分别从室温加热到1100℃,直到样品质量没有进一步的变化为止.以60 mL/min恒定的流速通入CO2气体.在每次实验前使用空盘单独的空白运行,进行基线校准,以确保实验数据的准确性.图1 高温气化反应装置Fig.1 Experimental facility1.气瓶;2.气体流量控制柜;3.密封套;4.管道加热器;5.蠕动泵;6.氧化铝坩埚;7.高铝球填充床;8.去离子水;9.进气口;10.出气口;11.硅钼棒加热器;12.刚玉管;13.热电偶;14.温度控制柜.1.3.2 模拟高炉实验为了探究模拟高炉气氛条件下兰炭和焦炭的交互作用,实验选取粒度为20~23 mm范围的焦炭和兰炭按照成分为100%焦炭和50%焦炭+50%兰炭配料,分别记为Case1和Case2,配料后装入石墨坩埚.为了模拟实际高炉气氛条件,设定炉温应当覆盖高炉内焦炭气化所涉及的全部温度,所以本实验的升温制度为:炉料从室温升温到900℃的升温速率为12℃/min,热储备区的温度范围为900~1100℃,升温速率为2℃/min,温度1100~1200℃为6℃/min.结合高炉内不同区域的气体成分,设定不同温度区间对应着不同气体成分,如表2所列.表2 气体成分和温度之间关系/%Table 2 Relationship between gas composition and temperature/%温度/℃ CO H2 N2 CO2 H2O 0~600 51.03 13.06 0.58 27.24 8.09600~900 57.96 14.28 0.53 20.93 6.32900~1000 64.89 15.50 0.49 14.62 4.551000~1100 66.89 16.50 0.43 12.62 3.551100~1200 73.81 17.71 0.38 6.31 1.771.4 评价指标1)兰炭与焦炭交互作用评价方法样品a、样品b失重率分别可以表示为:式(1)与式(2)中,ma为样品 a 任意时刻质量,mg;mb为样品b任意时刻质量,mg;m0a为样品a初始样品质量,mg;m0b为样品b初始样品质量,mg.若样品为a和b混合物,且a和b之间无交互作用,则其失重率可表示为:式(3)中,m0为初始样品质量,mg;m 为任意时刻总样品质量,mg;由式(1)和式(2)经推导可得:记m0a=m0×A,m0b=m0×B,并将式(5)、式(6)代入式(3)、式(4)整理可得理论TG 计算公式:式(7)中,A为a占总样品质量,%;B为b占总样品质量,%.2)反应性及反应强度将反应后的焦炭装入Φ130 mm×170 mm的I型转鼓内,以20 r/min的转速转30 min,转数为600转.采用Φ10 mm圆孔筛筛分、称量并记录筛上物质的重量,以大于10 mm粒级焦炭占反应后残余焦炭的质量百分数表示焦炭的反应后强度.计算公式如式(8)、式(9)所示:式(8)、式(9),中 CRI为焦炭反应性,%;CRS 为焦炭反应后强度,%;m0为反应前焦炭试样质量,g;m1为反应后残余的焦炭质量,g;m2为转鼓后>10 mm粒级的焦炭质量,g.2 结果与讨论2.1 CO2气氛条件下焦炭和兰炭的反应性图2 焦炭和兰炭与CO2反应的TG曲线Fig.2 TG curve of Coke and semi-Coke reacting with CO2图3 焦炭和兰炭与CO2反应的DTG曲线Fig.3 DTG curve of Coke and semi-Coke reacting with CO2焦炭和兰炭的失重率曲线如图2所示,对失重率求导可得焦炭和兰炭的失重速率曲线,如图3所示.由图2可知,升温速率为10 K/min时,温度在800℃之前兰炭失重率达到10%,而焦炭在800℃之前变化很小,这是由于兰炭在生产中热解不够完全,进入高炉后进一步发生热解.兰炭的DTG曲线在870℃出现第1个峰值,这是由于兰炭的反应阶段发生变化,由第1阶段的热解反应变为第2阶段的热解和气化耦合反应.温度在1050℃时,兰炭基本反应完全,而焦炭反应率不到20%.升温速率为20 K/min时,在800℃之前,兰炭失重曲线基本和10 K/min的失重曲线重合,说明在800℃之前升温速率对兰炭的热解无影响.但焦炭和兰炭的开始反应温度均增加,反应结束后焦炭的失重量也相对减少.这是由于升温速率增加,焦炭得到的能量总量降低,达不到开始反应需要的能量,所以反应滞后;同时升温速率增加反应时间减少导致失重量减少.根据图2和图3可以得到焦炭和兰炭与CO2反应的特征参数,如表3所列.兰炭的最大失重速率远高于焦炭.升温速率的增加,燃料的开始反应温度和最大失重率速率温度都增加,这时兰炭的平均反应速率也增加.2种升温速率下,焦炭在温度为1350℃时未完全反应,而兰炭则完全反应.由此可见兰炭的反应性明显强于焦炭.2.2 热重分析焦炭和兰炭的交互作用通过热重实验得到混合料(50%焦炭+50%兰炭)在10 K/min、20 K/min条件下的实际TG和DTG曲线,再根据图2中焦炭与兰炭的热重数据,由式(7)计算获得样品的理论TG和DTG曲线,如图4与图5所示.表3 焦炭和兰炭与CO2反应的特征参数Table 3 Characteristic parameters of reaction between coke and semi-coke with CO2注:“%·min-1”表示单位时间内样品百分含量的变化量;“/”表示未获得数据.升温速率炭种开始反应温度Ts/℃最大反应速率温度Tp/℃反应结束温度To/℃最大反应速率Vmax/(%·min-1)平均反应速率V平均/(%·min-1)10 K/min 20 K/min焦炭 880 1118 / 4.10 /兰炭 882 1029 1092 8.08 4.76焦炭 896 1168 / 6.46 /兰炭 883 1087 1149 15.44 7.52图4 在10 K/min升温速率下的理论TG、DTG和实际TG、DTGFig.4 Theoretical TG、DTG and actual TG、DTG at 10 K/min heating rate图5 在20 K/min升温速率下的理论TG、DTG和实际TG、DTGFig.5 Theoretical TG、DTG and actual TG、DTG at 20 K/min heating rate在10 K/min条件下,在850℃之前样品的理论反应和实际反应的曲线基本重合,温度在850~1150℃,实际TG大于理论TG,温度在1150~1350℃,实际TG 小于理论TG,在1350℃实际反应和理论反应基本一样.样品的最大理论DTG数值大于其最大实际DTG数值,理论DTG曲线中的第2个峰DTG数值小于实际DTG曲线中的第2个峰DTG数值.说明兰炭和焦炭混合反应前期,他们之间有抑制作用,实际反应速率小于理论反应速率,随着温度增加,其抑制作用不断减弱,温度进一步增加,兰炭和焦炭变成相互促进作用,实际反应速率大于反应速率.在20 K/min条件下,在800℃之前理论曲线和实际曲线基本重合;800℃之后,实际TG曲线小于理论TG曲线,说明在800℃之后兰炭和焦炭之间存在促进作用. 为了对比分析兰炭和焦炭的交互作用,根据图4与图5的TG和DTG曲线可以得出多个反应特征量,如表4所列.由表4可知,随着升温速率的增加,混料的理论和实际开始反应温度、最大失重率温度以及反应结束剩余量均增加.这是由于升温速率增大,使得混料没有足够的时间达到反应所需的能量,从而导致反应所需的温度增加.同时,反应速率的升高使得反应进行不彻底,从而导致反应结束剩余量增加.但是由于兰炭与焦炭存在交互作用,导致实际平均反应速率大于理论平均反应速率.并且随着升温速率的增加,实际反应交互作用增强.表4 不同升温速率下混料的实际和理论参数Table 4 Actual and theoretical parameters of the mixture at different heating rates参数 10 K/min 20K/min理论开始反应温度/℃ 880 890实际开始反应温度/℃ 880 890理论最大失重率温度/℃ 1033 1065实际最大失重率温度/℃ 1016 1083理论最大失重率Vmax/(%·min-1) 4.76 8.06实际最大失重率 Vmax/(%·min-1) 4.16 8.00理论反应结束后剩余量/% 6.40 21.86实际反应结束后剩余量/% 6.40 10.26理论平均反应速率 V 平均 /(%·min-1) 4.27 8.54实际平均反应速率 V 平均 /(%·min-1) 4.70 9.402.3 模拟高炉条件下兰炭对焦炭的影响图6所示为模拟高炉气氛条件下兰炭和焦炭的反应率.由图 6可知,Case1-焦炭的反应率为5.65%,Case2-焦炭的反应率为3.84%,比Case降低了1.61%,兰炭的反应率为28.64%.由于兰炭的反应性优于焦炭,在模拟高炉气氛条件下兰炭比气煤焦更优先反应,兰炭的加入能够降低焦炭的反应率,减少焦炭在高炉中的消耗,在一定程度上对焦炭起了保护作用.图6 模拟高炉条件下焦炭和兰炭的反应率Fig.6 Reaction rate of coke andsemi-coke under simulated blast furnace conditions焦炭的反应行为不同必然会导致其强度的差异,表5所列为反应后的焦炭转鼓实验的焦炭粒径分布.由表5可知,Case2中焦炭CSR比Case1中CSR提高1.45%,兰炭的加入会导致气煤焦CSR的提高;Case2中焦炭大于3.2 mm的焦粉含量比Case1中提高2.1%;Case2中焦炭小于3.2 mm的焦粉含量比Case1中降低2.11%;其中Case2中焦炭小于0.6 mm的焦粉含量比Case1中降低2.86%,兰炭的加入降低小颗粒焦炭的量.表5 转鼓实验后焦炭粒径分布/%Table 5 Particle size distribution of gas coal after drum test/%粒度 CSR 8~10 5~8 3.2~5 2~3.2 1~2 0.6~1 0~0.6 Case1 84.93 0 0 0 0.07 0.47 0.67 13.87 Case2 86.38 0 0 0.65 0.55 0.59 0.82 11.01图7 焦炭和兰炭反应前后的微观形貌变化Fig.7 Microscopic morphology changes before and after reaction of coke and semi-coke反应前后焦炭与兰炭微观结构如图7所示,可以看出未反应焦炭气孔分布较为均匀且以小气孔居多(图 7(a));但是在 Case1混料条件下,由于焦炭与煤气中H2O和CO2的气化反应,焦炭的孔径增大(图7(b)).同时由于气孔壁的反应导致焦炭出现串孔现象,对其强度产生不利影响.在Case2混料条件下,由于兰炭的反应性比焦炭要好,CO2和H2O优先于兰炭反应,导致Case2炉况下的焦炭的孔隙率和大孔径数目比Case1要小(图7(c)),气孔壁消耗较焦炭不易破碎,强度增加.反应后兰炭的孔径和孔隙(图 7(e))相较反应前(图 7(d))相比有略微的增加.由此可知,兰炭的加入能够保护焦炭,降低焦炭的反应和减少气孔率,使焦炭的强度增加,有利于焦炭在高炉中的运用.兰炭和焦炭反应前后平均孔径如图8所示,对比反应前后平均孔径可以看出,Case1和Case2两种混料条件下反应后焦炭的平均孔径均增大,但Case2中焦炭平均孔隙比Case1中减小0.75 μm;而兰炭在反应后其平均孔径也略微增加但不明显.可以得知兰炭的加入能够降低焦炭的平均孔径,减少大孔的数量,从而增加焦炭的强度;同时兰炭本身平均孔径变化不明显,对其本身强度影响不大.3 结论1)在CO2气氛条件下,兰炭反应性优于焦炭.兰炭在整个反应过程中出现2个DTG峰,第1个DTG峰是由于2次热解反应,第2个DTG峰是由于兰炭热解与气化耦合反应.图8 反应前后焦炭和兰炭平均孔径分布Fig.8 Average pore size distribution of coke and semi-coke before and after reaction2)兰炭与焦炭之间在800℃之前没有交互作用,这主要是因为这一阶段只有兰炭发生热解反应.温度在800℃之后兰炭与焦炭之间存在交互作用,并且在20 K/min 的升温速率下交互作用要比10 K/min更强.3)模拟高炉实验中,兰炭的加入能够降低焦炭的反应率,降低焦炭的粉化,从而对焦炭起到保护作用.兰炭能够降低煤气中CO2和H2O对焦炭气孔壁的侵蚀作用,降低气孔率.兰炭的加入能够降低反应后焦炭的平均孔径,改变焦炭的孔径分布.参考文献:【相关文献】[1]李永镇,吴炽.高炉喷吹半焦合理性分析[J].炼铁,1982(1):44-48.[2]马国君,戴和武.年轻煤热解半焦作高炉喷吹燃料的研究[J].煤炭分析及利用,1992(1):4-7.[3]李竹君,赫英伦.高炉喷吹半焦的可行性[J].冶金能源,1998(3):12-16.[4]刘肖,刘起航,湛文龙,等.熔融气化炉内块煤成焦后粉化现象的相关研究[J].有色金属科学与工程,2014,5(3):21-27.[5]王润博,张建良,王结,等.兰炭替代焦粉对烧结过程影响研究[J].钢铁钒钛,2015,36(2):133-138.[6]李硕.兰炭改性及配煤炼焦优化[D].重庆:重庆大学,2012.[7]OKAMOTO T,TADA T,SUGIURA S.On the highly oxygenenriched blast furnace operation utilizing top gas for ammonia synthesis[J].Tetsu-to-Hagane,1972,58(5):637-650.[8]DU H,HE Y.The combining distribution of 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商品煤概念
一、商品煤1、电煤——电煤质量标准:发热量5000 —5500大卡,挥发26%,固定碳45%,灰份25%,硫1%,全水份10%。
动力煤从广义上来讲,凡是以发电、机车推进、锅炉燃烧等为目的,产生动力而使用的煤炭都属于动力用煤,简称动力煤。
火电厂用的煤炭质量对锅炉设计和生产过程都是重要的基本依据。
燃料煤的特性包括两个方面:一是煤特性,二是灰特性。
煤特性指煤的水分、灰分、挥发分、固定碳、元素含量(碳、氢、氧、氮、硫)、发热量、着火温度、可磨性、粒度等。
这些指标与燃烧、加工(例如磨成煤粉)、输送和储存有直接关系。
灰特性指煤灰的化学成分、高温下的特性、以及比电阻等。
这些特性对燃烧后的清洁程度,对钢材的腐蚀性以及煤灰的清除等有很大的影响。
动力用煤就类别来说,主要有褐煤、长焰煤、不粘结煤、贫煤;气煤以及少量的无烟煤。
从商品煤来说,主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。
劣质煤主要指对锅炉运行不利的多灰分(大于40%)低热值(小于15。
73兆焦/千克)的烟煤、低挥发分(小于10%)的无烟煤、水分高热值低的褐煤以及高硫(大于2%)煤等。
2、兰炭——兰炭(人们也称半焦、焦炭),结构为块状,粒度一般在3mm以上,颜色呈浅黑色,目前,兰炭主要有两种规格:一是土炼兰炭,二是机制兰炭;尽管两种规格的兰炭用的是同一种优质精煤炼制而成,但因生产工艺和设备的不同,其成本和质量也大不一样。
质量:固定碳>82%,挥发份<4%,灰份<6%,硫<0.3%,水份<;10%,比电阻>3500μΩM,粒度:15-25mm、最大不超过30mm。
兰炭可代替焦炭(冶金焦)而广泛用于化工、冶炼、造气等行业,在生产金属硅、铁合金、硅铁、硅锰、化肥、电石等高耗能产品过程中优于焦炭。
与焦炭区别----原料不同一般焦炭产品原料主要以具有较强粘结性的焦煤、肥煤等炼焦煤种为主,焦炭一般以单一煤种生产,在生产过程中不需要配煤。
品质不同相比一般意义的焦炭产品,兰炭具有固定炭高、比电阻率高、化学活性高、灰分低、硫低、磷低、水分低等“三高四低”的优点,但同时兰炭的强度和抗碎性相比较差。
兰炭的生产工艺
兰炭的生产工艺 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】兰炭的生产工艺一)定义:兰炭又称半焦,因其燃烧时产生兰色火焰而得名,生产兰炭的同时副产煤焦油和焦炉煤气。
焦炭生产以高温干馏为主;兰炭生产以低温干馏为主。
1、煤低温干馏的优势。
1)低阶煤挥发分多,可以回收焦油和煤气。
2)利用多氢的潜在优势。
3)低温干馏,富氢产物以优质液态或气态的能源或化工原料产出,有效利用能源。
4)利用低温干馏从电力用煤获得焦油和煤气,半焦用于燃烧发电——经济有效合理的用煤。
2、半焦的用途。
1)民用或动力燃料。
无烟、无焦油、反应性好、热效率高。
2)是铁合金生产的优质炭料。
电阻大尽可能最大节省电能。
3)半焦可用作冶金型焦的中间产品。
3、煤焦油(低温焦油)的用途。
1)发动机燃料。
2)酚用于生产塑料、合成纤维、医药等产品。
3)泥炭和褐煤焦油含有大量蜡类,生产表面活性剂和洗涤剂。
4)经催化加氢后获得发动机燃料和其他产品。
4、低温干馏煤气主要用于本企业加热和其他用途。
多余的煤气可做民用煤气,也可做化学合成原料气。
二)兰炭的生产特点1、生产过程中产生的易燃易爆有毒物质多。
2、露天作业粉尘烟气多。
3、生产工艺条件苛刻三)兰炭生产工艺分类按其加热方式不同分为内热式和外热式。
1)内热式工艺的主要特点是热载体直接与干馏原料及其产品接触,热效率高,炉内热强度大,但由于热载体混入了干馏气中,导致干馏气量大却热值不高,使冷凝设备增大,一般只适用于不粘结或者弱粘结煤种。
2)外热式工艺的主要特点是热载体不与干馏原料和其产品直接接触,热载体自带的热量通过钢铁、耐火材料等隔离物传给原料。
其主要缺点是设备庞大、热效率低、设备处理能力低,主要优点为产品不和载体混合,因此热值高,气体中携带油雾浓度大,焦油容易冷凝等,可以处理粘度大的碎煤。
3)兰炭生产的干馏炉型众多,内热式工艺主要有鲁奇炉、隧式炉、百叶窗炉、考帕斯炉、固体热载体干馏炉、集热式干馏炉、方炉等炉型,外热式工艺主要有克鲁伯一鲁奇炉、考利特炉、盖先炉(薄煤层干馏炉)等炉型。
兰炭常用质量指标完整版
兰炭常用质量指标标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]兰炭基础知识及用途2010-07-28 16:38:35.0 来源:中国联合钢铁网分享到:QQ空间新浪微博腾讯微博微信.Umetal专稿:兰炭利用神府煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的,作为一种新型的炭素材料,以其固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低的特性,以逐步取代冶金焦而广泛运用于电石、铁合金、硅铁.碳化硅等产品的生产,成为一种不可替代的炭素材料。
兰炭(人们也称半焦、焦炭),结构为块状,粒度一般在3mm以上,颜色呈浅黑色,目前,兰炭主要有两种规格:一是土炼兰炭,二是机制兰炭;尽管两种规格的兰炭用的是同一种优质精煤炼制而成,但因生产工艺和设备的不同,其成本和质量也大不一样。
一、土炼兰炭七十年代末,由于当时的交通、运输、投资资金等制约因素,煤矿将难以销售的块煤在平地堆积,用明火点燃,等烧透后用水熄灭而制成兰炭,尽管生产工艺简单、落后,但因为煤质优良,其产品还是为广大用户所认可,并且在电石、铁合金生产中已经成为一种不可替代的优质炭素材料,这种土法冶炼的兰炭我们称之为:“土炼兰炭”。
土炼兰炭因其生产工艺简单、落后,而且人工操作只能依靠经验观察火候灭火,因此质量不能稳定,一般情况下固定炭只能保证在 82%左右,但因其生产工艺简单,所以投资较少,生产成本低,销售价格也相对低廉,但因为其浪费资源,污染环境,于本世纪初开始逐渐停止生产。
二、机制兰炭到了九十年代,治理环境、减少污染、节能降耗已经成为人们的共识,国家在这方面专门出台了一系列法律、法规,因此采用机械化炉窑生产工艺生产兰炭已被当地政府提到议事日程上来,并且已经为大多数生产者所接受并已逐渐形成规模。
由于采用了先进的干馏配烧工艺,固定炭比土炼兰炭提高了5-10个百分点,灰分和挥发份降低了3?D5个百分点,由于炉内装有可控的测温设备,所以质量比较稳定,用回收的煤气二次发火燃烧烘干所生产的兰炭,使水分降低,而且机械强度也较土炼兰炭有了明显的提高。
浅谈电石单位产品能源消耗计算中几个容易混淆的问题
浅谈电石单位产品能源消耗计算中几个容易混淆的问题陈宏亮摘㊀要:«电石单位产品能源消耗限额»(GB21343-2015)已经实施了几年ꎬ但在实际计算中存在电石生产界区和厂区的误区ꎬ出现了几个容易混淆的问题ꎬ从而影响计算结果ꎮ为此ꎬ笔者通过案例进行讲解㊁区别计算ꎮ关键词:电石ꎻ能源消耗ꎻ计算ꎻ误区㊀㊀«电石单位产品能源消耗限额»(GB21343-2015ꎬ以下简称电石能耗2015标准)已经于2016年10月1日开始实施了ꎬ在电石产品能源消耗计算中存在电石生产界区和厂区的误区ꎬ从而影响计算结果ꎬ具体如下ꎮ一㊁电石生产界区和厂区1.某电石生产企业于2012年~2014年进行了电石炉密闭化改造ꎬ改造后将密闭电石炉炉气收集净化后输送至气烧石灰窑给石灰生产提供能源ꎮ电石炉密闭化改造的目的主要有:一是改善环境ꎻ二是实现自动化生产ꎬ提高劳动生产率ꎻ三是节能ꎮ电石能耗2015标准中电石生产界区的定义是从碳素等原材料和能源进入生产工序开始ꎬ到电石成品入库的整个生产过程ꎮ由该定义可以看出ꎬ生石灰是电石生产的原材料ꎬ从生石灰进入电石生产工序时才算进入电石生产界区ꎬ而由石灰石生产生石灰则在电石生产界区以外ꎬ虽然生产生石灰的工段在厂区内ꎬ但生产生石灰应该在电石生产界区以外ꎬ也就是说ꎬ此回收利用的密闭炉炉气应在综合能耗中扣除ꎮ2.如果回收密闭炉炉气被用来烘干电石生产所用的兰炭ꎬ那么此时回收的密闭炉炉气则不应该从综合能耗中扣除ꎬ其原因是兰炭烘干流程属于电石生产界区内ꎬ如果不采用密闭炉炉气作为燃料来烘干兰炭ꎬ则可能采用兰炭粉末或别的燃料来烘干兰炭ꎮ半密闭炉的炉气可以用来烘干兰炭ꎬ而密闭炉的炉气大多数用来生产生石灰或发电ꎬ而烘干兰炭的燃料大多数由兰炭废料(比如兰炭粉末)来提供ꎬ和半密闭炉相比ꎬ密闭炉之所以节能ꎬ主要是回收利用了密闭炉炉气ꎬ折算到电石单位产品综合能耗为-0.15~0.17吨标煤/吨电石ꎬ即在实际生产中ꎬ密闭炉回收利用密闭炉炉气相当于节约了0.15~0.17吨标煤/吨电石ꎮ3.在实际计算中回收利用的密闭炉炉气的折标煤数量可以采取两种计算途径:一是收集的密闭电石炉炉气向外界输出能源(即回收利用的密闭电石炉炉气的体积ˑ密闭电石炉炉气的折标准煤系数0.3798kgce/m3)ꎬ这种方法得到电石行业协会公认ꎮ二是通过用密闭电石炉炉气生产的生石灰来倒算其所需的能源(即自产自用的生石灰的产量ˑ生石灰的折标准煤系数0.179tce/t)ꎬ在第二种计算方法中ꎬ自产自用的生石灰产量建议用生石灰毛灰(即含生㊁过烧石灰及粉末)ꎬ因为生产生㊁过烧石灰和石灰粉末也需要消耗能源ꎬ如果只计算净灰ꎬ则回收利用的密闭炉炉气的折标煤数据偏小ꎬ从而导致电石产品能耗偏高ꎮ4.如果密闭电石炉炉气被用来发电ꎬ发的电又被用于电石生产ꎬ这种情形下的能耗计算则可以选择如下两种方法ꎬ即:①回收的密闭炉炉气折合成标准煤从总能耗中扣除ꎬ而发的电用于电石生产则这部分电能不能扣除ꎬ这部分电实际上相当于电石界区外的供电ꎻ②密闭炉炉气发的电用于电石生产ꎬ这部分电能可以从总能耗中扣除ꎬ回收的密闭炉炉气则不能从总能耗中扣除ꎮ二㊁焦炭和兰炭电石生产的原材料中的碳素材料有焦炭㊁石油焦㊁兰炭㊁无烟煤ꎬ目前电石行业绝大多数企业所选用的碳素材料是兰炭(兰炭又名半焦)ꎬ而电石能耗2015标准中只给出了焦炭㊁石油焦的折标准煤系数ꎬ某原料供应单位提供的兰炭的低位发热值为5900~6700kcal/kgꎬ而焦炭的平均低位发热值和折标准煤系数分别为6800kcal/kg㊁0.9714kgce/kgꎬ则低位发热值为5900kcal/kg兰炭的折标准煤系数为0.9714ˑ5900/6800=0.8428kgce/kgꎮ很显然用计算出来的兰炭折标系数和直接引用焦炭的折标系数计算的能耗差别比较大(0.9714-0.8428=0.1286kgce/kg)ꎬ兰炭能耗最终按焦炭折标系数计算出来的电石产品单位能源消耗就偏高ꎮ既然目前电石行业绝大多数企业所选用的碳素材料是兰炭ꎬ为了便于统一标准ꎬ也是基于绝大多数电石生产企业没有兰炭低位发热值的实测能力的现实ꎬ建议电石行业协会也统一一个兰炭的低位发热值和折标准煤系数ꎬ比如电石行业协会在行业开展的2017年能效 领跑者 申报工作中就曾将兰炭的折标准煤系数暂定为0.9000kgce/kgꎮ三㊁电石单位产品能源消耗计算示例项目电石单位产品消耗折标系数电石单位产品能耗数值单位数值单位tce/t兰炭0.62t/t0.9714tce/t0.6023综合电力3250kWh/t0.0001229tce/kWh0.3994柴油0.0006t/t1.4571tce/t0.0009汽油0.0002t/t1.4714tce/t0.0003电极糊0.022t/t0.8571tce/t0.0189冷却水0.9m3/t0.0000857tce/t0.0001氧㊀气0.02m3/t0.0004tce/t0.0000乙㊀炔0.08m3/t0.008143tce/t0.0007密闭电石炉炉气回收利用-400m3/t0.0003798tce/m3-0.1519电石单位产品综合能耗0.8705参考文献:[1]熊谟远.电石生产及其深加工[M].北京:化学工业出版社ꎬ2014.作者简介:陈宏亮ꎬ湖北省十堰市ꎬ汉江集团丹江口电化有限责任公司ꎮ752。
浅谈兰炭在电石生产中的应用
浅谈兰炭在电石生产中的应用摘要:随着我国的持续繁荣发展,我国的国力和地位不容小觑,人们的生活水平也得到了进一步提升,这与可持续发展战略的持续实施密切相关。
电石的制造离不开碳原料,碳原料的主要成分是焦炭和石油焦。
20世纪80年代初,引入了一种新型原材料——兰炭。
兰炭的主要分布区域很广,在固县、大同、山西乃至内蒙古都非常普遍。
发现这种燃烧原料后,进行了开发研究,然后开始了兰炭实验,兰炭的缺点是含水量高,高达15%~20%,如果电石密闭炉对湿度要求高,应当降低燃烧原料中的兰炭含量,以满足公司生产需要。
关键词:兰炭;电石生产;应用引言近年来,在可持续生态发展理念的因素下,电石行业被认为是我国重要的化工生产行业,其标准化和健康发展已成为推动产业升级的有效手段和最有力举措。
为了更好地促进电石行业的全方位进步,降低资源消耗、实施绿色生态生产、扩大生态环境保护等措施已然成为电石行业发展的主要方向。
传统电石生产工艺存在能耗高、污染重、技术落后等问题。
电石炉生产技术的不断创新和完善是推动电石行业发展的关键因素。
兰炭与氧化钙混合后,经成型、预碳化、高温处理,可生产出优质电石制品。
因此,从电石行业可持续发展的角度出发,探索生产电石的技术途径并比较其相应的经济效益具备重要的价值和作用。
1. 兰炭的概述兰炭是一种新型炭素材料,主要由株罗精煤块烧制而成。
一般来说,兰炭的结构是块状的,粒径小于80毫米,呈淡黑色。
分为土炼兰炭和机制兰炭两种规格。
土炼兰炭的实际生产过程比较简单,主要方法是用明火点燃煤,烧透后用水熄灭。
其煤质优良,在电石生产中占有十分重要的地位。
但也正是由于其技术比较落后,人工操作只能靠经验来观察灭火时间。
所以不保证实际质量会更稳定。
而且,土炼兰炭也会污染环境,所以已经逐渐停产。
20世纪90年代,鉴于国家会更加重视节能环保,也会采取机械生产技术生产兰炭。
正是由于应用了更先进的主流燃烧技术,该炉配备了可控温控装置,所以其产品质量会比较稳定。
兰炭产品品种及等级划分
兰炭产品品种及等级划分兰炭产品是一种重要的工业原料,用于生产电解铝、碳素材料和金属锰等行业。
为了方便消费者和贸易商,将兰炭产品进行品种及等级划分十分重要。
本文将从以下几个方面阐述兰炭产品品种及等级划分的内容。
一、品种划分按照原材料、加工方式和用途等方面来分,兰炭产品可以分为以下几个品种:木材炭、煤炭炭、沥青炭、焦化炭等。
1. 木材炭:指基于木材为原料,采用炭化设备炭化制成的炭。
木材炭一般颜色较浅,有一定的发散性和孔隙度,易燃,广泛应用于烧烤、烟熏等领域。
2. 煤炭炭:指基于煤炭为原料,采用高温煅烧制成的炭。
煤炭炭颜色较黑,密度较高,具有较高的热值和抗压强度,广泛应用于铸造、化工、冶金等行业。
3. 沥青炭:指基于沥青为原料,采用破碎、筛分、造粒等工艺制成的炭。
沥青炭颜色较黑,密度较高,具有较好的化学稳定性和导电性,广泛应用于电解铝、电解锰等行业。
4. 焦化炭:指基于煤炭为原料,采用焦化工艺制成的炭。
焦化炭颜色较黑,密度高,具有较高的孔隙度和硬度,广泛应用于钢铁、碳素材料等行业。
二、等级划分兰炭产品的等级划分主要采用物理和化学参数作为评价指标,按照炭素含量、灰份、挥发分、固定碳等不同指标进行等级划分。
以煤炭炭为例,其主要等级划分为以下几个等级:1. 特一等:炭素含量≥95%,灰份≤3%,挥发分≤1.5%。
2. 一等:炭素含量≥90%,灰份≤5%,挥发分≤5%。
3. 二等:炭素含量≥85%,灰份≤8%,挥发分≤10%。
4. 三等:炭素含量≥80%,灰份≤10%,挥发分≤15%。
5. 四等:炭素含量≥75%,灰份≤15%,挥发分≤20%。
三、注意事项在购买兰炭产品时,需要注意以下几点:1. 确认产品品种和等级,避免购买到与实际需求不符的产品。
2. 检查产品质量,主要关注产品的外观、炭素含量等参数。
3. 注意储存环境,避免日晒雨淋、潮湿等情况。
总之,兰炭产品的品种及等级划分对于消费者和贸易商都具有重要意义。
工业硅还原剂
工业硅还原剂
工业硅还原剂是工业硅冶炼中的重要原料之一,其作用是将工业硅中的氧化物还原成硅单质。
根据不同的冶炼工艺和原材料,工业硅还原剂的种类也有所不同。
以下是一些常见的工业硅还原剂:
1.木炭:木炭是一种常见的工业硅还原剂,具有较高的反应活性和化学稳定性。
在高温下,木炭能够与氧气发生反应,生成一氧化碳,再与硅氧化物发生还原反应,生成硅单质。
木炭一般由木材经过炭化处理得到,具有较多的孔洞和较大的比表面积,有利于反应的进行。
2.焦炭:焦炭是一种经过高温干馏得到的固体燃料,具有较高的固定碳含量和低灰分等特点。
在工业硅冶炼中,焦炭可以作为主要的还原剂使用,尤其是在使用电弧炉进行冶炼时。
焦炭与氧气反应生成的一氧化碳可以与硅氧化物发生还原反应,生成硅单质。
3.石油焦:石油焦是一种由石油渣油经过焦化处理得到的固体燃料,具有较高的固定碳含量和较好的反应活性。
在工业硅冶炼中,石油焦可以作为辅助还原剂使用,尤其是在
使用矿热炉进行冶炼时。
石油焦中的碳可以与氧气反应生成一氧化碳,再与硅氧化物发生还原反应,生成硅单质。
4.兰炭:兰炭是一种由煤炭经过低温干馏得到的固体燃料,具有高固定碳含量和低灰分等特点。
在工业硅冶炼中,兰炭可以作为还原剂使用,尤其是在使用矿热炉进行冶炼时。
兰炭中的碳可以与氧气反应生成一氧化碳,再与硅氧化物发生还原反应,生成硅单质。
总之,工业硅还原剂是工业硅冶炼中的重要原料之一,其选择和使用需要根据具体的冶炼工艺和原材料来确定。
不同的还原剂具有不同的化学性质和反应活性,对工业硅的产量和质量也有一定的影响。
什么是兰炭
什么是兰炭?
说到煤大家都不陌生,但是谈及兰炭,人们会感到比较陌生,原因在于兰炭问世的时间短。
然而,尽管问世时间短,兰炭的应用领域却越来越广泛,且近年来,市场前景可观,工业生产、民用取暖等均离不开它。
从本质上来说,兰炭是利用神府(神木+府谷)煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的,属于煤,且是清洁环保的无烟煤。
从生产加工方面来说,兰炭属于一种焦化产品,并于2014年由工信部发布准入公告。
作为一种新型的炭素材料,兰炭的优势是比较明显的,一直以来,兰炭以其固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰分低、铝低、硫低、磷低的特性,逐部取代冶金焦而广泛运用于化工、冶炼、造气等行业,成为电石、铁合金、硅铁、碳化硅等产品生产必不可少的原燃料。
从国家方面来看,在焦炭、无烟煤、生物质颗粒等清洁煤中,只有兰炭被指定为清洁能源,在2016年的10月22日,国家环境保护部正式发布了《民用煤燃烧污染综合治理技术指南(试行)》(以下简称《指南》)。
《指南》中关于“民用燃煤污染综合治理技术”中,明确了清洁能源替代、优质煤替换、节能环保型燃煤炉具、集中供热、建筑节能等5种类型。
其中在“优质煤替换”中,要求“煤炭资源丰富、经济条件较好且污染严重的地区应优先选用低硫、低挥发分的优质无烟煤、型煤、兰炭和民用焦炭”。
自此兰炭被国家环保部正式纳入优质煤范畴予以推广,以治理民用燃煤燃烧污染,这标志着兰炭清洁应用市场大幕正式拉开。
作为国家指定的新型清洁能源,兰炭的应用领域越发广泛,市场前景巨大。
绿碳化硅、白炭黑、兰炭、炭黑区别
绿碳化硅白炭黑兰炭炭黑别称白碳黑;水合二氧化硅;白烟;纯乳胶;半焦、焦粉炭黑定义是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称。
是多孔性物质,其组成可用SiO2·nH2O表示。
是利用神府煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的一种新型炭素材料。
含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。
形态绿色,呈半透明状,六方晶形。
气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子。
结构为块状,粒度一般在3mm以上,颜色呈浅黑色。
轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大,范围从10~3000m2/g。
特点结晶体纯度高,硬度大,其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,具有较好的导热性与半导体特性。
能溶于苛性碱和氢氟酸,不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。
耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。
气相法白炭黑有巨大的比表面积。
固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低。
炭黑是一种无定形碳,由碳组成,但通常被定为无机颜料类。
生产绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原气相法:四氯化硅、氧气(或空气)和氢气,高温下反应。
土炼兰炭:将块煤在平地堆积,用明火点燃,等炭黑的原料是石油产品和沥青煤焦油产方式生产方式料,添加食盐作为添加剂,通过电阻炉2200°C左右的高温下冶炼而成。
沉淀法:采用水玻璃溶液与酸反应,经沉淀、过滤、洗涤、干燥和煅烧而得到白炭黑。
国内大部分生产企业采用沉淀法。
新方法:以非金属矿及其延伸物为硅源,将结晶的二氧化硅和硅酸盐转变成非晶态二氧化硅,采用沉淀法制备白炭黑。
新方法采用廉价非金属矿作为硅源,大大降低了生产成本。
烧透后用水熄灭而制成兰炭。
(七十年代末)机制兰炭:用机械操作替代了人工操作,采用先进干馏配烧工艺生产的兰炭。
(九十年代)品。
通过烃类在高温下不完全燃烧或热解而成。
由天然气制成的称“气黑”,由油类制成的称“灯黑”,由乙炔制成的称“乙炔黑”。
榆林兰炭简介
高能低耗清洁环保榆林兰炭简介第一部分发展历程兰炭,学名半焦,是无黏性或弱黏性的高挥发分烟煤在中低温条件下干馏热解得到的较低挥发分的固体炭质产品。
2008年,被工信部列入国家产业政策目录焦炭序列。
2010年,国家质检总局与国家标准委联合发布兰炭国标--《兰炭用煤技术条件》、《兰炭产品技术条件》、《兰炭产品品种及等级划分》3个标准。
陕西省榆林市神木县是兰炭的发源地,上世纪八十年代,神木群众将当地优质侏罗纪煤明火堆烧过烟后用水熄灭,把这种产品供给铁合金、电石企业应用,产品沿用俗语称为“兰炭”。
随着工艺技术的不断提升,兰炭生产历经土法堆烧,小机焦炉到单炉5万吨、7.5万吨、10万吨总规模60万吨及以上大型兰炭生产工艺技术,逐步走上了循环综合利用的现代化、科学化、规范化发展轨道。
2009年,神木县委托中钢鞍山热能研究院开展了“用神木兰炭沫进行高炉喷吹应用试验”,试验在中钢鞍山炼铁总厂3200立方米高炉进行,通过配比5%、10%、15%、喷吹兰炭沫的方法均取得成功,试验认为神木兰炭具有特低灰、特低硫、特低磷、可磨性适宜、爆炸性低、反应性高等突出特点,完全能满足高炉喷吹用煤技术要求,是一种非常理想的高炉喷吹原料。
2010年,中钢鞍山热能研究院开展了“神木兰炭沫作为含碳球团还原剂试验”、“神木兰炭沫作为铁矿烧结燃料试验”,试验表明,用神木兰炭粉作为含碳球团还原剂气化性优于焦粉和无烟煤粉,由原来两步还原转变为一步还原,缩短了还原时间,提高了含碳球团的生产率,神木兰炭良好的燃烧性和高挥发性完全可以代替焦粉或无烟煤作烧结燃料生产高碱度烧结矿。
2010年,南京炼铁总厂曾在高炉炼铁中做过添加适量兰炭进行炼铁的试验,试验认为,兰炭高固定碳、低有害金属元素对于炼铁可有效降低成本。
2011年,神木县委托鞍山热能研究院进行了“神木兰炭替代小块冶金焦用于高炉炼铁试验”,试验认为是可行的,并在河北敬业集团第一炼铁厂580立方米高炉上试用了3000吨兰炭,使用效果良好,该厂计划将大量应用。
焦炭是什么?它有多少种类你知道吗?
焦炭是什么?它有多少种类你知道吗?
焦炭是什么?
焦炭是一种固体燃料,主要化学成分为碳,主要特性是质硬、多空、发热量高。
根据炼焦干馏温度的不同,焦炭又分为焦炭和半焦两个大类。
烟煤在隔绝空气下加热到950-1050℃,经干燥、热解、熔融、固化、收缩等阶段最后制成的为焦炭,在干馏温度为500-700℃情况下制成的焦炭称为半焦。
包含哪些种类?常所说的焦炭,包括在期货市场交易的焦炭,主要是通过高温干馏形成的,由于主要用于钢铁冶金领域,在烧结、炼铁、铁合金领域均有应用,又称为冶金焦炭。
兰炭,也称半焦,是无粘结性或弱粘结性的高挥发分烟煤在中低温条件下热解,析出煤焦油、煤气后得到的一种低挥发分的固体炭质产品,兰炭与焦炭最大的区别在于机械强度的差异,兰炭热反应后机械强度差,因此不能用于高炉炼铁。
目前,兰炭主要应用于电石、铁合金、冶金、电厂、炭
质吸附剂等行业。
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焦炭和兰炭的区别有哪些
兰炭与焦炭区别
1、原料不同
焦炭一般焦炭产品原料主要以具有较强粘结性的焦煤、肥煤等炼焦煤种为主。
兰炭一般以单一煤种生产,在生产过程中不需要配煤。
2、品质不同
相比一般意义的焦炭产品,兰炭具有固定炭高、比电阻率高、化学活性高、灰分低、硫低、磷低、水分低等“三高四低”的优点,但同时兰炭的强度和抗碎性相比较差。
不过近年来也由于一些优质煤矿资源的发现和开采,用此做原材料生产的兰炭自身带有一定的黏结。
这些因素使得原本低强度和抗碎性差的兰炭一定意义上有了焦炭的机械特性。
使得一些使用此做原材料的焦化企业生产的兰炭也具有“四高四低”的优点,这样的厂家是以中国新疆国欣为代表极少数生产厂家,其主要原因还是受到了原材料的限制。
3、用途不同
一般意义的焦炭产品多用于高炉炼铁和铸造等冶金行业,而由于强度和抗碎性相对较差,兰炭不能用于高炉生产。
但在铁合金、电石、化肥等行业,兰炭完全可以代替一般焦炭,并且质量优于国家冶金焦、铸造焦和铁合金专用焦的多项标准,因而兰炭在提高下游产品质量档次、节约能源、降低生产成本、增加产量等方面,具有更高的应用价值;同时兰炭在高炉喷吹、生产炭化料、活性碳领域也存在发展潜力。
4、技术工艺不同
一般焦炭产品技能生产多以高温干馏为主,干馏温度通常需要达到1000℃左右。
经过多年发展,目前大型化焦炭炉设备的及技术工艺相对成熟,已经具备提高设备单产从而达到大规模生产的条件,近年新建的焦炭炉,每座产量可达50万吨/年左右,最高甚至可超过100万吨/年,如近期投产的矿国际焦化厂两座炭化室7.63米高的焦炉,每
座产量可达110万吨/年。
而兰炭生产则多以低温干馏为主,干馏温度一般在600℃左右,由于起步较晚,目前兰炭低温干馏炉设备的单炉年产量多数在3万吨/年上下,5万吨/年以上规模的论坛低温干馏炉设备尚处于探索和试验阶段,大型化设备的技术工艺仍不成熟,仅能运用一炉多门等组合技术实现集中化大规模生产。
5、市场价格不同
由于原料及工艺等方面的差异,兰炭的市场价格远低于一般焦炭的价格。
以2006年为例,兰炭的市场价格在300元/吨左右,而最低档次焦炭(10-25mm)的评均价格也在760元/吨左右。
相对较低的市场价格使兰炭产品具备了较高的市场竞争力。
6、兰炭的使用
兰炭的使用领域相当广泛,特别是在碳质还原剂方面具有独特的性能,经济优势十分明显。
兰炭与焦炭区别
焦炭:烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。
由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。
炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料,又是重要的有机合成工业原料。
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。
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。
兰炭:兰炭利用神府煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的,作为一种新型的炭素材料,以其固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低的特性,以逐步取代冶金焦而广泛运用于电石、铁合金、硅铁。
碳化硅等产品的生产,成为一种不可替代的炭素材料。
兰炭可代替焦炭(冶金焦)而广泛用于化工、冶炼、造气等行业。
兰炭利用神府煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的,作为一种新型的炭素材料,以其固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低的特性,以逐步取代冶金焦而广泛运用于电石、铁合金、硅铁。
碳化硅等产品的生产,成为一种不可替代的炭素材料。
兰炭可代替焦炭(冶金焦)而广泛用于化工、冶炼、造气等行业。