焦炭知识

铸造焦炭-正文

冲天炉熔炼铸铁时所用的一种固态燃料。是由炼焦煤料在高温下经裂解、缩聚、碳化等过程制成的。铸造生产中，冲天炉熔炼铸铁所用的焦炭应适应冲天炉熔炼过程的特点，具有不同于一般焦炭的性能。铸造焦炭的质量要符合要求，否则焦炭的消耗量会增大，铁水得不到高温过热，不利于铁水的炉后处理，使孕育铸铁、球墨铸铁等高强度铸铁的质量难以稳定。此外，还将导致产品铸件产生各种缺陷，铸铁的显微组织不佳，机械性能低下。

为了适应冲天炉熔炼过程的特点，一般对铸造焦炭有以下要求：

①低的化学反应能力。炭与高温CO2气流发生反应生成CO的速率称为化学反应能力。冲天炉熔炼铸铁时，主要是将金属炉料熔化并使铁水过热。如果底焦燃烧时，随炉气上升的CO2容易和上层底焦及层焦发生吸热反应生成CO,就必将导致炉内温度下降，高温带缩短。并且,此反应还会使上层底焦和层焦烧蚀，炉气的潜热损失也将增大。所以，铸造焦炭的化学反应能力应较低。影响焦炭化学反应能力的因素很多，如在炼焦煤特性相同的情况下,炼出的焦炭孔隙率越高,块度越小，比表面积（单位重量焦炭的总表面积）就越大，其化学反应能力就越强；如果焦炭的石墨化强度越高，其化学反应能力就越低。

②适宜的块度。即焦炭的大小。为了有利于炉内气流的运动，并具有较低的化学反应能力，要求焦炭的块度均匀并且较大。各国在制定铸造焦炭的规格时都对其块度有严格的要求,一般说来，宜为冲天炉内径的1/8～1/10。冲天炉不宜用60毫米以下的焦炭。

③高的固定碳。焦炭固定碳含量越高,其热值越高，灰分也相应地较少。这对提高炉温、减少热损失和减少铁水的吸硫都大有好处。

④一定的强度。焦炭的强度有 3个方面:焦炭在装料过程中会受已装炉料和随装炉料的冲击，其抵抗冲击碎裂的能力称抗碎强度；焦炭在炉中随料柱向下运动时会受炉料及炉壁的摩擦作用，其抵抗摩擦破碎的能力称抗磨强度;焦炭在炉内要承受料柱的静压力,其抵抗压碎的能力称抗压强度。冲天炉的炉料是金属块，铸造焦炭所受的冲击较大，其抗碎强度应较高。

铸造焦炭除了块焦以外,还有另一种形式即型焦,或称为团块焦炭。制造型焦的主要

原料是无烟煤、焦末和石油焦等,采用型焦可节约优质焦煤。型焦的密度大,化学反应能力低，而且块度一致，是较好的铸造焦炭。

冶金焦是指供高炉炼铁用的焦炭，高炉焦在高炉中起到供热、还原剂、骨架和供碳四个作用；

铸造焦是根据冲天炉熔铁对焦炭的要求的生产专用焦，冲天炉熔铁的主要燃料用于熔化炉料并使铁水过热，还起到支撑、料柱、保证良好透气性和供碳等作用

肥煤

fat coal；rich coal

对煤化度中等、黏结性极强的烟煤的称谓。是炼焦用煤的一种。肥煤的干燥无灰基挥发分Vdaf>10%～37%，胶质层最大厚度y>25mm。

肥煤挥发物一般较高。胶质层较厚。粘结性强，加热时产生大量胶质体，单独炼焦时生成的焦炭，熔融性好，耐磨性大，故为炼焦煤。

用肥煤炼出的焦炭横裂纹多，气孔率高，焦根部蜂焦多，易碎，炼焦时必需配入气煤、瘦煤等以提高焦炭质量。肥煤的粘结力很强，能与粘结力较弱的煤搭配后炼出优质煤称肥煤为配焦煤之母。肥煤是炼焦配合煤中的重要组分，配入肥煤可使焦炭熔融良好，从而提高焦炭的耐磨强度，并为配加黏结性差的煤或瘦化剂创造条件。

因该肥煤品种稀少，只占全国探明煤炭资源的5%而山西探明肥煤的储量约占全国的50%，我国产地主要有东北本溪，河北开平、滦县、井陉等。主要分部在山西霍县矿区、三交矿区和古交矿区。

瘦煤

lean coal；meagre coal

瘦煤是烟煤的一类。对煤化度较高的烟煤的称谓。低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。

瘦煤的干燥无灰基挥发分Vdaf>10%～20%，黏结指数G>20～65。挥发物较少，粘结性弱，能单独结焦，属炼焦煤。在炼焦时能产生一定量的胶质体。单种煤炼焦，生成的焦炭，熔融性差，耐磨小，易于破碎，但块度大。常用于配煤炼焦作为瘦化剂（leaning agent），在炼焦配合煤中，瘦煤可以起到骨架和缓和收缩应力，从而增大焦炭块度的作用，是配合煤中的重要组分。以提高焦炭的块度。减少焦炭的裂纹。也用作气化的原料，或用作燃料。

由煤科院北京煤化所承接制订的高炉喷吹用无烟煤质量标准，于1989年3月在北京通过鉴定，最后确定：①供煤粒度d<2510m：

②煤炭灰分，根据要求共分为四级，特级Ad≤8％，一级Ad>8～11％，二级Ad>11～14％；三级Ad>14～17％；

③全水分，根据采煤方法的不同和是否入洗来划分，一般要求水采原煤水分Mt，

ar≤10％，其它原煤Mt，ar≤7％，洗选煤Mt，ar≤12％；

④煤炭全硫分分两级，一级煤的硫分St≤0.5％，二级煤St>0.5～1.10％。

精煤是指经洗选加工供炼焦用或其他用途的洗选煤炭产品的总称。

焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤，是对煤化度较高，结焦性好的烟煤的称谓，又称主焦煤。焦煤分两类，第一类焦煤的干燥无灰基挥发分Vdaf>10％～28％，黏结指数G>65，胶质层最大厚度，y≤25mm。这部分煤的结焦性特别好，可以单独炼出合格的高炉焦。另一类焦煤的干燥无灰基挥发分Vdaf>20％～28％，黏结指数G>50～65，结焦性比前者差。焦煤具有中等挥发分和较好的黏结性，是典型的炼焦煤，在加热时能形成热稳定性很好的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭，其耐磨性也好。但产生的膨胀压力大，使推焦困难，必须配入气煤、瘦煤等，以改善操作条件和提高焦炭质量。在炼焦配合煤中焦煤可以起到焦炭骨架和缓和收缩应力的作用，从而提高焦炭机械强度，是优质的炼焦原料。

捣固焦

&Nb sp; 捣固炼焦技术是一种可根据焦炭的不同用途，配入较多的高挥发分煤及弱粘结性煤，在装煤推焦车的煤箱内用捣固机将已配合好的煤捣实后，从焦炉机侧推入炭化室内进行高温干馏的炼焦技术。

捣固炼焦工艺是在炼焦炉外采用捣固设备, 将炼焦配合煤按炭化室的大小, 捣打成略小于炭化室的煤饼, 将煤饼从炭化室的侧面推入炭化室进行高温干馏。成熟的焦炭由捣固推焦机从炭化室内推出,经拦焦车、熄焦车将其送至熄焦塔, 以水熄灭后再放到凉焦台, 由胶带运输经筛焦分成不同粒级的商品焦炭。

捣固炼焦的技术优势

1. 1 节约资源,降低成本煤饼堆密度由顶装煤炼焦的0. 74 t/ m3 提高到1. 1 t/ m3 ,煤料颗粒间距减小,煤饼堆比重增加,有利于多配入高挥发性煤和弱黏结性煤。本公司选用40 %的瘦煤、30 %的焦煤和30 %的肥煤生产出了一级冶金焦。采用捣固炼焦工艺节约了大量不可再生的优质炼焦煤,降低了生产成本。

1. 2 提高焦炭质量

捣固炼焦可以提高焦炭的机械强度和反应后强度,两个月试生产表明:在配入30 %的弱黏结性煤时,焦炭的机械强度M40平均为90 % , M10为4 % ,热反应性CR I 为22 % ,反应后强度CSR 为65 %。

1. 3 环境保护方面的优势

1. 3. 1 产量相同时,与炭化室高450 mm 顶装焦炉相比较,捣固焦炉具有减少出焦次数、减少机械磨损、降低劳动强度、改善操作环境和减少无组织排放的优点。

1. 3. 2 装煤逸散烟尘采用炉顶消烟除尘车进行燃烧、洗涤除尘,完成无烟装煤操作,使装煤的污染物排放量减少90 %。