焦炭的物理性质

合集下载

焦炭的化学和物理组成

焦炭的化学和物理组成一、焦炭的化学组成焦炭的化学性质是由固定碳、挥发分、水分、灰分、硫分和磷分来决定的。

（一）固定碳和挥发分固定碳是焦碳的主要成分。

将焦炭再次隔绝空气加热到850℃以上,从中析出挥发物,剩余部分系固定碳和灰分。

挥发物含量是焦炭成熟度的重要标志,挥发物含量过高表示焦炭不成熟(生焦),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过火焦)、生焦耐磨性差，使高炉透气性不好，并能引起挂料，增加吹损，破坏高炉操作制度，过火焦易碎，易落入熔渣中，造成排渣难和风口烧坏等。

（二）灰分焦碳燃烧后的残余物是灰分，它是焦炭中的有害杂质，其中主要是二氧化硅和三氧化二铝，还有氧化钙、氧化镁等氧化物，灰分石含量增高，固定碳减少。

高炉冶炼过程中，为造渣所消耗的石灰石和热量将增加，高炉利用系数降低，焦比增加。

因煤在炼焦过程中灰分全部转入焦炭，故焦炭灰分高低取决于煤的灰分。

焦炭灰分越低，对高炉操作越有利。

（三）水分焦炭在102~105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分.冶金焦水分一般为3%~5%。

焦炭水分应力求稳定，因高炉生产一般以湿焦计量，焦炭水分波动，对高炉操作不利，造成炉况波动。

（四）硫分焦炭含硫占高炉配料中硫来源的80%以上，硫进入生铁后造成生铁含硫高，为除去这部分硫，需增加溶剂脱硫，影响高炉正常生产。

在炼焦过程中，煤中含硫的70%~90%转入焦炭，故焦炭硫分的高低取决于煤的硫分，一般冶金焦硫分不大于0.9%。

（五）磷分焦炭中的磷分在炼铁时大部分转入铁中，生铁含磷使其冷脆性变在，用于转炉炼钢时，磷给难以除掉，因此生铁中磷分越低越好。

煤炼焦时磷分全部转入焦炭，故焦炭磷分高低取决于煤的磷分。

二、焦炭的物理机械性质高炉对焦炭的要求是块度均匀、耐磨性好和抗碎性强。

焦炭的物理机械性质指标是筛分组成、耐磨性和抗碎性。

（一）筛分组成为使高炉透气性好，焦炭块度要均匀，因此焦炉生产的焦炭通常分为大于40毫米、25~40毫米的冶金焦、10~25毫米的小块焦和小于10毫米的粉焦四级，全焦中冶金焦率通常为93%左右。

焦炭加工及物化性质的研究

焦炭加工及物化性质的研究焦炭是炼钢和铁合金时不可或缺的原料，其物化性质对生产和质量有着至关重要的影响。

本文将探讨焦炭的加工流程以及其物化性质的研究。

一、焦炭的加工流程焦炭的加工流程包括煤的碳化、焦化和淬火三个过程。

在煤的碳化过程中，煤在高温下分解产生气体和焦炭。

这个过程也称为煤气化，其温度一般在600℃以上。

这个过程中产生的气体可以用作燃料或成为其他化学品的原料，如合成氨、苯酚和丙烯等。

在焦化过程中，焦炭在高温下进一步加热直至完全燃烧，这样可以消除没有燃烧的杂质，使残余焦炭达到更高的质量。

这个过程中产生的热量同样可以用于其他热能需求，如热水、空调和电力。

淬火是焦炭加工的最后一个步骤，它可以改变焦炭的物化性质。

淬火时，焦炭在高温下加速冷却，旨在调整其性质。

在高温冷却时焦炭外表和内部的温度差异快速扩大，因此需要特殊的淬火装置来控制这个过程。

淬火后的焦炭硬度更高，密度更大，这在某些情况下可能非常关键。

二、焦炭的物化性质焦炭的物理性质受到其化学成分、生产过程如压缩力和淬火、热处理和冷却速度等多种因素的影响。

比如，焦炭中的杂质含量和热处理过程对其硬度和密度的影响是至关重要的。

硬度是焦炭最重要的物理指标之一，它影响到其在炉内的磨损和限制性。

焦炭的硬度与其孔隙分布和尺寸相关，孔隙分布和尺寸决定了焦炭在炉内的通气性，后者又影响了炉内温度和化学反应。

因此，焦炭硬度的测量非常重要。

除了硬度外，焦炭的密度和抗压强度也是焦炭的重要指标。

在冶金行业，高密度和抗压强度的焦炭通常比其他类型的焦炭更受欢迎，因为它们在高温和高压下的性能更加优越。

此外，焦炭的厚度、长度和形状也对其物理性质有着影响。

焦炭的良好形状可以提高其在炉子中的通气性，这对于反应的温度和速度同样非常关键。

三、结论焦炭作为铁矿石和钢铁生产过程中的重要原料，其加工和物化性质是非常重要的。

通过控制其加工过程和淬火过程，我们可以调整燃料的硬度和密度，这对于生产质量和效率都有着至关重要的影响。

冶金过程中焦炭的物化性质变化研究及其在生产过程中的应用

冶金过程中焦炭的物化性质变化研究及其在生产过程中的应用焦炭是冶金行业中十分重要的原材料之一，在钢铁、铜、铝等金属的生产过程中广泛应用。

焦炭不但对生产工艺、产品质量和生产成本有着重要影响，同时也对环境污染有着显著的影响。

因此，研究焦炭的物化性质及其在生产中的应用十分必要。

一、焦炭的物化性质1. 焦炭的成分和结构焦炭是高温下经过干馏过程后形成的固体物质，它主要由有机物和无机物组成。

焦炭中有机物的主要成分是煤素（C），其含量在85%以上。

此外，焦炭中还含有一定量的挥发性有机物、水分、灰分、硫等。

焦炭的结构主要由两种形态组成，即孔隙和密度。

孔隙是指焦炭内部的空洞，它对焦炭的吸附、气体扩散和化学反应等有着很大的影响。

焦炭的密度是指焦炭的物质密度，它影响着焦炭的形态、坚固程度和导电性能等。

2. 焦炭的热力学性质焦炭的热力学性质包括热容、热导率和热膨胀系数等。

热容是指单位质量焦炭在温度变化下的热吸收量，它对热量传递和蓄热能力有着重要影响。

热导率是指焦炭在温度变化下的导热能力，它对焦炭的热传递、烧结和灼烧等过程有着决定性的影响。

热膨胀系数是指焦炭在温度变化下的体积变化率，它影响着焦炭的热膨胀性和吸附性等。

3. 焦炭的物理性质焦炭的物理性质主要包括密度、孔隙度、导电性和导热性等。

焦炭的密度和孔隙度是影响石墨化程度和抗氧化能力的关键因素。

焦炭的导电性和导热性则与电炉冶炼、大型炉窑内的温度分布等相关。

二、焦炭在冶金生产中的应用1. 焦炭的使用方式焦炭主要有两种使用方式，一种是干法熔炼，另一种是湿法熔炼。

干法熔炼主要适用于炼铜、铝和镁等金属的生产中，湿法熔炼则适用于炼钢和铁合金等产业中。

2. 焦炭在有色金属冶炼中的作用焦炭在有色金属冶炼中是起到还原剂的作用，它可以将氧化铜等金属氧化物还原为金属，并且将二氧化碳还原为一氧化碳，进一步参与冶炼过程。

焦炭质量的优劣会对冶炼反应的速度和效率以及金属的纯度等方面产生影响。

3. 焦炭在钢铁生产中的作用焦炭是钢铁生产中不可或缺的原材料，它在铁矿的炼制、高炉冶炼和钢水的浇铸等环节都扮演着重要角色。

焦炭的化学式

焦炭的化学式焦炭的化学式为C，它是一种黑色固体，是煤炭在高温下经过干馏而得到的。

焦炭是一种重要的工业原料，广泛应用于钢铁、铝、铜等行业。

本文将从焦炭的制备、性质、应用等方面进行探讨。

一、焦炭的制备焦炭的制备是通过煤炭在高温下经过干馏而得到的。

干馏是指在没有氧气的情况下，将煤炭加热至高温，使其分解产生气体和固体产物。

在干馏过程中，煤炭中的挥发性物质被释放出来，形成焦油和煤气，而固体产物则是焦炭。

焦炭的制备过程分为两个阶段：初级干馏和二次加热。

初级干馏是指将煤炭加热至800℃左右，使其分解产生焦油、煤气和焦炭。

焦炭的产率取决于煤炭的种类和质量，一般为20%~30%。

二次加热是指将初级干馏得到的焦炭再次加热至高温，使其脱除残留的挥发性物质，提高焦炭的纯度和硬度。

二、焦炭的性质1.物理性质焦炭是一种黑色固体，呈块状或颗粒状。

它的密度大约为1.5~1.8g/cm³，比煤炭的密度高。

焦炭的硬度很高，可以用来制作磨料和研磨材料。

焦炭的熔点很高，约为2800℃，是一种优良的耐2.化学性质焦炭主要成分是碳，因此它具有良好的化学稳定性。

焦炭不易被酸、碱、水等化学物质侵蚀，可以用来制作耐腐蚀的容器和管道。

焦炭在高温下可以与氧气反应，生成二氧化碳和一氧化碳等气体。

三、焦炭的应用1.钢铁行业焦炭是钢铁行业的重要原料之一，用于炼铁和炼钢。

在炼铁过程中，焦炭作为还原剂，将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁。

在炼钢过程中，焦炭作为燃料和还原剂，将生铁中的杂质去除，提高钢的质量。

2.铝行业焦炭也是铝行业的重要原料之一，用于制造铝的电解槽。

在铝的电解过程中，焦炭作为电极，将氧化铝还原成金属铝。

3.化工行业焦炭可以用来制造化学品，如苯、甲醇、丙烯等。

焦炭中的苯是一种重要的有机化学原料，广泛应用于合成染料、塑料、橡胶等化学品。

焦炭还可以用来制造炭黑、石墨、电极等产品。

炭黑是一种黑色粉末，广泛应用于橡胶、塑料、油墨等行业。

石墨是一种具有良好导电性和热稳定性的材料，广泛应用于电池、电极、涂料等领域。

焦炭的品种及其指标

焦炭一、焦炭定义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）。

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、净化后的既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料。

是高炉焦、铸造焦、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，因此往往把高炉焦称为冶金焦。

铸造焦是专用与熔铁的焦炭。

铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。

其作用是熔化并使铁水过热，支撑料柱保持其良好的透气性。

因此，铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。

二、焦炭分布从我国焦炭产量分布情况看，我国炼焦企业地域分布不平衡，主要分布于华北、华东和东北地区。

三、焦炭用途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，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、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、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。

四、焦炭的物理性质焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、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。

焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。

焦炭的主要物理性质如下：为；视密度为cm3 ；为35-55% ；散密度为400-500kg/ m3 ；平均为（kgk ）（100 ℃），（kgk ）（1000 ℃）；热导率为（mhk ）（常温），（mhk ）（900 ℃）；着火温度（空气中）为450-650 ℃；干燥无灰基低热值为30-32KJ/g ；比表面积为五、焦炭的反应性及反应后的强度焦炭反应性与二氧化碳、氧和水蒸气等进行化学反应的能力，CRI =（G0 —G1）/ G0× 100% （注：G0---------------------------------- 试验焦炭样重量，g ；G1 反应后焦炭样重量，g; ）。

炼焦

储煤时的要求：1.储煤场应有足够的容量2.煤场地坪应做妥善的处理，有良好的排水条件3.不同的煤种应单独存放4.储煤场的煤堆高度应保持一定的高度5.煤的储放时间不能过长，防止氧化。
焦炉的发展趋势应满足的要求：1.生产优质产品2.生产能力大，劳动生产率和设备利用率高3.加热系统阻力小，能耗低4.炉体坚固、严密、衰老慢5.劳动条件好，调节控制方便，污染少
焦炉加热用的气体燃料：焦炉煤气和高炉煤气。
燃烧的三个条件：可燃成分，氧，一定的温度。
着火：闪燃，着火，自燃。
中国大多说地区煤炭的特点：1.肥煤、肥气煤粘结性较好，储量大，但灰分和馏分高2.焦煤黏结性好，但储量不大3.弱黏结性煤储量较大，灰分馏分低，易清洗。
接受来煤时应注意：1.每批来煤应按规定程序进行取样分析2.根据来煤的不同，要分别接受3.为稳定和改善原料煤的质量，来煤应尽可能送往储煤场4.各种煤的卸煤场地必须保持清洁
粒度大于60-80mm的焦炭可供铸造使用，40-60mm的焦炭供大型高炉使用，25-40mm的焦炭供高炉和耐火材料厂竖窑使用，10-25mm的焦炭用作烧结机的燃料或供小高炉，发生炉使用，<10mm的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ焦供烧结矿石用。
焦炭的工业分析包括：水分、灰分和挥发分的测定及焦炭中固定碳的计算。
影响焦炭反应性因素：原料煤的性质、炼焦工艺。
煤气产率以稳定组为最高，丝质组最低，镜质组居中，焦油产率以稳定组为最高，丝质组最低，镜质组居中，焦炭产量丝质组最高，镜质组居中。
煤炼焦的产物比例气：焦=3：7
褐煤是煤化程度最低的煤，隔绝空气加热时不产生胶质体，也没有黏结性，不能单独成焦，长焰煤是烟煤中煤化程度最低的煤，变质程度比褐煤高，配煤炼焦加入长焰煤可以起瘦化作用，脆性小，难磨粉。

焦炭的物理性质

焦炭的物理性质焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、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。

焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。

焦炭的主要物理性质如下：1. 真密度为 1.8-1.95g/cm3；2. 视密度为 0.88-1.08g/ cm3；3. 气孔率为 35-55%；4. 散密度为 400-500kg/ m3；5. 平均比热容为 0.808kj/（kg?k）（100℃），1.465kj/（kg?k）（1000℃）；6. 热导率为 2.64kj/（m?h?k）（常温），6.91kg/（m?h?k）（900℃）；7. 着火温度（空气中）为 450-650℃；8. 干燥无灰基低热值为 30-32kj/g；9. 比表面积为 0.6-0.8m2/g 。

焦炭的化学成分包括有机成分和无机成分两大部分。

有机成分是以平面炭网为主体的类石墨化合物，其他元素氢、氧、氮和硫与炭形成的有机化合物，则存在于焦炭挥发分中，无机成分是存在于焦炭的各种无机矿物质，以焦炭灰成分表征其组成。

焦炭的化学成分主要用焦炭工业分析和焦炭元素分析来测定。

（1）按焦炭元素分析，焦炭成分为：炭82%～87%，氢1%～1.5%，氧0.4%～0.7%，氮0.5%～0.7%，硫0.7%～1.0%，磷0.01%～0.25%。

（2）按焦炭工业分析，其成分为：灰分10%～18%，挥发分1%～3%，固定碳80%～85%。

可燃基挥发分是焦炭成熟度的重要标志，成熟焦炭的可燃基挥发分为0.7%～1.2%。

六、焦炭的质量指标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。

煤炭焦化

我国冶金焦炭质量标准
类别 I II III 抗碎强度 % ≥92.0 88.1～ 92.0 83.0～ 88.0 耐磨强度 % ≤7.0 ≤8.5 ≤10.5 灰分 % ≤12 ≤12.01～ 13.50 13.51～ 15.0 硫分 % ≤0.6 0.61～ 0.8 0.81～1.0 挥发分 % ≤1.9 ≤1.9 ≤1.9
第六章
煤炭焦化
概述
1、粘结性煤在隔绝空气的条件下加热至1000℃ 左右（高温干馏），得到多孔性固体块状物— —焦炭。此过程称为煤的焦化，所得到的最终产物有焦炭、煤气和煤焦油等， 2、炼焦化学产品：
名称
焦炭
焦炉煤气焦油粗笨氨硫磺
产率%
72-76
15-19 3.5-4.2 0.8-1.4 0.22-0.25 0.3-0.6
1—炭化室； 2—炉头； 3—隔墙； 4—立火道炭化室的高度一般 4～6米，宽度450毫米燃烧室的温度1300℃ 炭化室的温度1100℃
⑵蓄热室
1—主墙； 2—小烟道粘土衬砖； 3—小烟道； 4—单墙； 5—篦子砖； 6—隔热砖。
⑶炉顶区
1—装煤孔 2—看火孔 3—烘炉孔 4—挡火砖
⑷斜道区：斜道是连接燃烧室立火道和蓄热室的通道。燃烧室的每个立火道都与两个斜道和一个砖煤气道相连。斜道区复杂，是焦炉使用砖型最多的区域。 ⑸焦炉基础和烟道
四、炼焦炉生产操作 1、装煤操作：
要求装满、装平、定量、均衡、减少烟尘排放。
2、焦炉的出炉操作： ⑴推焦：焦炉的出炉应严格按推焦计划进行，保证整个炉组各炭化室实现定时、准点出焦。
周转时间——某一孔炭化室相邻两次推焦或装煤的时间间隔。推焦串序—— 一组焦炉各炭化室装煤、推焦的前后次序。

高炉用燃料,1

六．焦炭生产流程：
• 洗煤、配煤、炼焦和产品处理工序。 • （一）煤的性质： • 1、煤的化学成分
• 煤的化学成分主要包括碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分。煤的主要可燃元素是碳：约为65%-95%，其次是氢：约为2%-7%，氧：3%-5%，有时高达25%，氮：1%-2%，
硫1%，灰分和水分为煤的惰性质。
• ⑹贫煤：有挥发分，无胶质和粘结性，配煤加入，可作瘦化剂．
• 配煤是将各种结焦性能不同的煤按一定比例配合炼焦，在保证焦炭质量的前提下，扩大炼焦用煤使用范围，且尽可能地得到一些化工产品。
2、配煤要求：
•
• •
灰分:<10-12%,全部进入焦炭
硫≯1.0-1.2%, 挥发分:25-30% 挥发分高，焦炉煤气产量高，可提高化工产品的产量，但高挥发性煤的结焦性差，从而使焦炭的强度变差。
第三章、高炉用燃料
一、焦炭在高炉冶炼中的作用
1.发热剂：
焦炭在风口前燃烧放出热量，使高炉冶炼所需热量的主要来源，高炉冶炼消耗的热量有70-80%来自燃料。
2.还原剂：
焦炭中的Ｃ和焦炭燃烧产生的ＣＯ都是将铁及其他氧化物中的还原剂。
3.料柱骨架：
焦炭从入炉到燃烧，既不软也不融化,焦炭多孔，可改善料柱的透气性
2.硫和磷：焦炭中的硫和磷都是有害元素，存在于焦炭的灰分之中。 ⑴硫和磷含量要低． ⑵含硫量对高炉冶炼的影响．焦炭中含硫高，熔剂用量增加，渣量升高，焦比增加．鞍钢：硫升高0.1%，焦比升高1.2-2.0%，产量降低2%。我国焦炭含硫较低，一般0.5～1.0%，含磷一般低于 0.05%
3.挥发分： 0.7-1.2% ⑴挥发分是炼焦过程中未分解挥发完的有机物质有：碳、氢、氧及少量硫和氮。 ⑵挥发分是衡量焦炭成熟程度的指标。

焦炭质量指标及用途

焦炭质量指标及用途焦炭一般介绍是高温干憎的固体产物，主要成分是碳，是具有裂纹和不规则的孔抱结构体（或孔抱多孔体）。

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。

衡量孔抱结构的指标主要用气孔率（只焦炭气孔体积占总体积的口分数）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擦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，焦炭的孔砲结构影响耐磨强度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。

一、焦炭定义英文名称:Coke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。

铸造焦是专用与化铁炉熔铁的焦炭。

铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。

其作用是熔化炉料并使铁水过热，支撑料柱保持其良好的透气性。

因此，铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。

二、焦炭用途焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、£弟、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(冶金焦)

日本
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
≺10/M10
≻25/M25
焦炭及其性质
（2）焦炭在转鼓内的运动特征焦炭在转鼓内要靠提料板才能提升，故转鼓内均设有
不同规格的提料板。焦炭在转鼓内随鼓转动时的运动情况可由图1-1表示，装入转鼓的焦炭在转鼓内旋转时，一部分被提料板提升，达到一定高度时被抛出下落（图中位置 A），使焦炭受到冲击力的破碎作用，一部分超出提料板的焦炭在提料板从最低位置刚开始提升时，就滑落到鼓底（位置 B），这部分焦炭仅能在转鼓底部滚动和滑动（位置C），故破坏作用不大，当靠到下一块提料板时再部分被提起。此外转鼓旋转时焦炭层内焦炭间彼此相对位移及焦炭与鼓壁间的摩擦，则是焦炭磨损的主要原因，鼓内焦炭的填充量愈多，这种磨损作用就愈明显。
一、焦炭的宏观构造
质的质量与材料在绝对密实状态下的体积（不包括内部
焦炭是一种质地坚硬，以碳为主要成空分隙）的的含比有值。裂纹和缺
陷的不规则多孔体,呈银灰色。其真密度为1.8～1.95g/cm3,
视密度为 0 . 0 8 ～ 1 . 0 8 g/cm3, 气孔率为 3 5 % ～ 5 5 % , 堆密度为
焦炭及其性质
（2）灰分（Ad）灰分是焦炭中的有害杂质，主要成
份是高熔点的SiO2和Al2O3等酸性氧化物,在高炉冶炼中要用CaO等熔剂与它们生成低熔点化合物，才能以熔渣形式由高炉排出。如是灰分高，就要适当提高高炉炉渣碱度，不利于高炉生产。此外，焦炭在高炉内被加热到高于炼焦温度时，由于焦质和灰分热膨胀性不同，会沿灰分颗粒周围产生并扩大裂纹，加速焦炭破碎或粉化。灰分中的碱金属还会加速焦炭同CO2的反应，也使焦炭的破坏加剧。

焦炭质量和性质介绍

焦炭质量与性质焦炭是由煤高温干馏后产生的主要固体残留物，了解焦炭质量，首先要了解焦炭的化学性质和物理性能。

一、焦炭的化学元素组成测定焦炭中的元素，主要是测定焦炭中的氧、氮和磷。

（一）碳焦炭是高温干馏残留物，它是由各炼焦煤经配合练成的焦炭，其碳的含量差别不大，是构成焦炭基本气孔壁的主要成分，在干燥无灰基中约占比例为96.5—97.5%，根据入炉煤的性质不同和炼焦工艺条件不同，所炼出的焦炭其碳的结晶度有着明显的不同，也就是说存在着差别（二）氢氢元素主要存在焦炭残留挥发份中，含量较少，只有0.5—0.8%，它是随炼焦最终温度变化而变化，其相关系数较大，氢含量的测定是采用燃烧法测定误差较小，故用氢含量作为焦炭成熟程度的标志，可靠性更好一些。

（三）硫焦炭中含硫主要是来自煤料中，当煤料在干馏时，一部分硫化物挥发进入煤气中，只占含硫40—50%，还有50—60%的残留硫仍在焦炭中，煤的结焦率在72—78%之间，故实际生产中焦炭硫的百分数80—90%，这个数为硫的转换系数。

煤在结焦过程中，析出的含硫化合物与赤热焦炭作用，结合在碳晶格内的碳硫复合物。

焦炭硫含量高低很明显的影响高炉冶铁，若含硫增加01%，将使炼铁焦比增加1.2—2.0%，生铁产量就下降2.0%，因此焦炭的硫分是评定焦炭质量很重要的指标。

（四）磷磷在焦炭中含量约为0.02%很少，但在炼焦过程中，煤料的磷几乎全部残留在焦炭之中，若冶炼低磷铁时，只能采用低磷煤进行炼焦。

焦炭除上述四种主要元素外，还有其它元素组成尚有少量的氧和氮。

一般不作测定二、焦炭的工业分析焦炭的工业分析是对焦炭水分、灰分、挥发份和固定碳四项内容的分析，根据某些需要加上全硫和发热值分析。

（1）焦炭水分（Mt）作为冶金焦炭供给高炉炼铁生产，焦炭水分波动主要是给高炉入炉焦炭重量的称量造成误差，带来炉况波动，焦炭水分并不会直接影响高炉冶炼，因为在高炉上部（炉喉、炉身处）小于800℃的煤气所含的热量足以将焦炭带来的水分干燥，焦炭水分过大还会将焦粉带入高炉使高炉冶炼时透气性不好，所以保持焦炭水分稳定能为高炉炉温稳定创造条件，一般要求焦炭水分控制在2—3%。

焦炭的化学式

焦炭的化学式焦炭的化学式为C，它是一种黑色固体，主要由碳元素组成。

焦炭是煤炭在高温下经过干馏而得到的一种副产品，具有高热值、低灰分、低硫分等特点，被广泛应用于冶金、化工、能源等领域。

焦炭的制备过程是煤炭在高温下分解的过程。

在高温下，煤炭中的有机物质分解为气体和液体，其中液体部分被称为焦油，气体部分被称为煤气。

而煤炭中的固体部分则被转化为焦炭。

焦炭的制备过程主要分为三个阶段：干馏、焦化和冷却。

在干馏阶段，煤炭被加热至高温，煤炭中的有机物质开始分解，产生大量的焦油和煤气。

焦油和煤气被收集后，固体部分则被转化为焦炭。

在焦化阶段，焦炭被继续加热，使其脱除水分和挥发分，形成纯净的焦炭。

在冷却阶段，焦炭被冷却至室温，然后进行筛分和包装。

焦炭的化学性质主要表现为其与氧气的反应。

焦炭在高温下可以与氧气反应，生成二氧化碳和水蒸气。

这个反应式可以表示为：C + O2 → CO2 + H2O。

这个反应是放热的，因为焦炭中的碳元素与氧气结合时释放出了大量的能量。

焦炭的物理性质主要表现为其高热值、低灰分和低硫分。

焦炭的高热值使其成为一种重要的能源，被广泛应用于冶金、化工、能源等领域。

低灰分和低硫分使焦炭在冶金和化工生产中具有重要的作用。

在冶金生产中，焦炭被用作还原剂，可以将金属氧化物还原为金属。

在化工生产中，焦炭被用作催化剂和吸附剂，可以促进化学反应的进行。

焦炭是一种重要的化工原料和能源，具有高热值、低灰分、低硫分等特点。

焦炭的制备过程是煤炭在高温下分解的过程，主要分为干馏、焦化和冷却三个阶段。

焦炭的化学性质主要表现为其与氧气的反应，而物理性质主要表现为其高热值、低灰分和低硫分。

焦炭在冶金、化工、能源等领域具有广泛的应用前景。

焦炭简介介绍

焦炭的生产过程
01
02
03
准备阶段
选择适当的煤种，进行破碎、筛分和混合等预处理，得到合适的煤料。
炼焦阶段
将煤料装入炼焦炉，在隔绝空气条件下，进行高温加热，经过一系列物理化学变化，得到焦炭。
冷却和出炉阶段
炼焦完成后，焦炭需要冷却至室温，然后出炉进行后续处理。
焦炭在国民经济中的地位
钢铁工业
焦炭是钢铁冶炼过程中的重要还原剂和燃料，对钢铁工业的
发展具有重要影响。
化工原料
焦炭可用于生产多种化学原料，如焦油、粗苯等，这些原料在化工行业中具有广泛应用。
能源领域
焦炭作为一种优质燃料，可用于火力发电、工业锅炉等领域，对能源供应具有重要意义。
出口创汇
我国焦炭产量大，品质好，出口量也较大，对于平衡国内外市场和增加外汇收入具有重要
作用。
02
焦炭的性质与用途
焦炭的性质与用途
• 焦炭是一种固体燃料，主要用于冶金、化工、建材等工业领域。下面将详细介绍焦炭的性质和用途。
03
焦炭的生பைடு நூலகம்工艺与设备
焦炭的生产工艺与设备
• 焦炭是一种重要的工业原料，主要用于钢铁冶炼、铸造、化工等领域。它是通过高温干馏煤炭得到的固体炭质产品，具有高热值、低灰分、低硫分等特点。下面将对焦炭的生产工艺与设备进行详细介绍。
智能化、数字化成为趋势
随着人工智能、大数据等技术的发展，焦炭产业的智能化、数字化将成为趋势，将进一步提高焦炭产业的生产效率和质量。
全球化程度加深
全球化是未来焦炭产业发展的必然趋势，焦炭产业的全球化程度将不断加深，国际竞争将更加激烈。
推动焦炭产业可持续发展的建议与措施

一级焦炭和准一级焦炭质量标准

一级焦炭和准一级焦炭质量标准
一级焦炭和准一级焦炭是重要的高效能燃料，广泛应用于许多工业领域。

为了保证其质量，国家制定了一系列标准来规范其生产和使用。

下面介绍一级焦炭和准一级焦炭的质量标准。

一、一级焦炭的质量标准
1. 外观：颜色为黑色，有金属光泽，无裂纹和明显破碎。

2. 化学成分：固定碳含量≥85%，灰份≤12%，挥发份≤
3.5%，硫份≤0.6%，磷份≤0.035%，粒度分布符合国家标准。

3. 物理性质：密度≥1.4g/cm，抗压强度≥85kg/cm，低温反应性指数≤8.5%，反应性指数≤60。

4. 热性能：在高炉条件下，具有较高的热值和热稳定性。

二、准一级焦炭的质量标准
1. 外观：颜色为黑色，有金属光泽，无裂纹和明显破碎。

2. 化学成分：固定碳含量≥83%，灰份≤13%，挥发份≤4%，硫份≤0.8%，磷份≤0.04%，粒度分布符合国家标准。

3. 物理性质：密度≥1.35g/cm，抗压强度≥75kg/cm，低温反应性指数≤10.0%，反应性指数≤70。

4. 热性能：在高炉条件下，具有良好的热值和热稳定性。

以上就是一级焦炭和准一级焦炭的质量标准，生产和使用中应严格按照标准执行，以确保其质量和安全。

- 1 -。

焦碳的性质和炼制原理

第一章焦炭第一节焦炭的分类与用途一. 焦炭的构造与分类：焦炭是炼焦的主要产物，广泛用于高炉炼铁、铸造、电石、气化及有色金属冶炼等方面，其中高炉用焦量约占焦炭总产量的９０％以上。

(一)、焦炭的构造用肉眼观察任一焦炭都可看到纵、横裂纹，沿着裂纹掰开，即得焦块，焦块内含有微裂纹，将焦块沿微裂纹分开，则得焦体。

焦体由气孔和气孔壁构成，气孔壁又称焦质，其主要成分是碳和矿物质，焦炭是以碳为主要成分的含裂纹和缺陷的不规则多孔体，焦炭的裂纹多少直接影响焦炭的粒度和抗碎强度，焦块微裂纹的多少和焦体的孔孢结构则与焦炭的耐磨强度和高温反应性能有密切关系。

(三)、焦炭分类：焦炭按用途可分为冶金焦、气化焦、电石焦等。

冶金焦按质量分为三级，如下：１、Ａd≯12.00 Ｓd≯0.60Ｍ25＞92.0 Ｍ10≯7.0２、Ａd：12.02～13.50 Ｓd：0.61～0.80Ｍ25：92.0～88.1 Ｍ10≯8.5３、Ａd: 13.51～15.00 Ｓd：0.81～1.00Ｍ25: 88.0～83.0 Ｍ10：≯10.5我厂焦大致属于２级焦炭。

二、焦炭的用途及质量要求：焦炭主要用于炼铁生产，其次是用于铸造、造气、电石和有色金属冶炼。

高温炼焦生产焦炭产品的产率（即焦炭重量对装入干煤重量百分数）一般为73-78%。

焦化厂生产的焦炭根据用户的需要一般分级为：>80mm，80-60mm，60-40mm，40-25mm，25-10mm和〈10mm等规格的产品，供高炉炼铁用的>25mm焦炭称为冶金焦。

焦炭的主要用途有：１、高炉炼铁用冶金焦：目前，•我国大型高炉用焦炭是>40mm的大块焦，中小型高炉用>25mm的大中块焦，•有些高炉也可以单独使用25-40mm的中块焦。

首钢高炉用焦为>25mm的大中块焦。

在高炉中，焦炭是燃料和还原剂，它的质量对高炉生产有着重要的影响。

••高炉炼铁是将炉料包括铁矿石（天然矿、烧结矿或环团矿）、熔剂（石灰石或白云石）、和焦炭从炉顶依次分批装入炉内。

焦炭的物理性质

焦炭的物理性质焦炭的物理性质包括机械强度、筛分组成和气孔度等，其中最主要的是机械强度。

1.机械强度焦炭的机械强度主要是指焦炭的耐磨性和抗冲击的能力，其次是抗压强度。

它是重要的质量指标。

焦炭的机械强度对高炉冶炼十分重要：若机械强度不好，在焦炭运转的过程中和在炉内下降的过程中，由于炉料与炉料之间、炉墙之间相互摩擦挤压，会导致焦炭破裂而产生大量的粉末，在高炉冶炼过程中，这些粉末将渗入初渣中，增加初渣的粘度，降低了初渣的流动性，增加了煤气通过初渣带上升的阻力，最终造成炉况不顺，炉缸堆积，风口烧坏等事故。

目前我国各厂测定焦炭强度的方法是转鼓试验。

转鼓的测定有两种：大转鼓和小转鼓。

以小转鼓为好。

小转鼓是由钢板制成的无穿心轴的密封圆筒转鼓，鼓内径和鼓内宽皆为1000mm，鼓壁厚6—8mm，内壁每隔90度焊角钢（100*50*10mm）一块，共焊接四块。

试验时取50公斤大于60mm的焦炭试样装入鼓内，以25转每分的转速转100转。

转完后用直径40mm和直径10mm的圆孔筛筛分，以大于40mm的焦炭占焦炭试样的重量百分数作为破碎强度指标，以小于10mm的焦炭占焦炭试样的百分数作为耐磨强度指标。

对于中型高炉用焦炭M40在60—70%，大型高炉M40在75%以上。

M10均应小于9%为好。

焦炭的抗压强度一般在9.81—14.71MPA，而高炉炉缸的实际压力只有0.294—0.490MPA，但焦炭在炉内高温作用下，强度会有明显的降低并产生碎裂。

由于焦炭的强度指标是在常温、无化学作用的情况下测定的，所以它不能真正代表焦炭在高炉内的实际强度，因此鉴定焦炭的强度（特别是高温下的强度）的合理方法尚待进一步研究。

2.筛分组成焦炭的筛分组成是用筛分试验的方法来测量焦炭的粒度组成，计算各级粒度焦炭重量与焦炭总量的百分比。

高炉大量使用熔剂性烧结烧结矿以来，矿石的粒度普遍降低，使焦炭和烧结矿间的粒度差别扩大，这很不利于料柱透气性的改善。

实践证明在大、中型高炉上使用25—40mm的中块焦炭是可行的。

焦炭物理性质及反应强度

本文摘自再生资源回收-变宝网（）焦炭物理性质及反应强度焦炭是一种固体燃料，质硬、多孔、发热量高、用煤高温干馏而成，多用于炼铁。

今天小编就带大家去了解焦碳。

一、焦炭的物理性质焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、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。

焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。

焦炭的主要物理性质如下： 1. 真密度为1.8-1.95g/cm3； 2. 视密度为 0.88-1.08g/ cm3； 3. 气孔率为 35-55%； 4. 散密度为 400-500kg/ m3； 5. 平均比热容为0.808kj/（kg·k）（100℃），1.465kj/（kg·k）（1000℃）；6. 热导率为 2.64kj/（m·h·k）（常温），6.91kg/（m·h·k）（900℃）；7. 着火温度（空气中）为 450-650℃；8. 干燥无灰基低热值为 30-32kj/g；9. 比表面积为 0.6-0.8m2/g 。

焦炭的化学成分包括有机成分和无机成分两大部分。

焦炭的化学成分主要用焦炭工业分析和焦炭元素分析来测定。

（1）按焦炭元素分析，焦炭成分为：炭 82%～87%，氢 1%～1.5%，氧 0.4%～0.7%，氮 0.5%～0.7%，硫 0.7%～1.0%，磷 0.01%～0.25%。

（2）按焦炭工业分析，其成分为：灰分 10%～18%，挥发分 1%～3%，固定碳 80%～85%。

可燃基挥发分是焦炭成熟度的重要标志，成熟焦炭的可燃基挥发分为 0.7%～ 1.2%。

炼焦学

1.焦炭是一种质地坚硬、多孔、呈银灰色并有不同粗细裂纹的碳质固体块状材料。

2.炉体结构：从上自下，炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。

料柱的温度分布：呈“W”形和倒“V”形。

3.小于1100℃块状带，1100-1350℃软容带，大于1400滴落带。

回旋区—即风口区、死料柱、即呆滞焦炭层。

4.焦炭的作用：供热、还原剂、骨架和供碳四个作用。

焦炭在高炉内的行为：1.焦炭在高炉内的降解过程：受静压挤压、相互碰撞和磨损作用—块状带，进入软容带后焦炭受到高温热力，尤其是碳溶反应的作用，使焦炭气孔壁变薄，气孔率增大，强度降低、并在下降过程中受挤压摩擦作用，使焦炭块度减小和松化。

5.对焦炭质量要求：（1）常温强度好，M40上升抵抗机械力强（2）高温强度好、抵抗热应力（3）反应性低、反应后强度高，抵抗强度高，抵抗化学力、软融带的CO2（4）粒度均匀、料柱的透气性（5）灰低、硫低、水份稳定。

1.焦炭的机械力学性质是指焦炭在机械力作用下发生变形、碎裂、和磨损的特性。

破坏过程取决于：裂纹和局部缺陷的大小。

2.多孔碳质脆性和材料的抗断裂能力。

3．焦炭气孔壁的抗粉碎或抗磨损能力。

4.块焦机械强度：（1）焦炭落下强度M40抗碎强度（2）焦炭转鼓强度M10抗磨强度。

1.焦炭的材料力学性质：挤压强度、抗拉强度、结构强度和弹性模量。

2.焦炭的热性质是指它经过二次加热的物理性质、化学性质和机械力学性质、分别称热物理性质、热化学性质和热强度。

组成变化、结构变化、膨胀与收缩、强度变化。

3.焦炭热应力：焦炭二次加热时，焦块表面与中心间因温度梯度引起的膨胀收缩差异而在焦炭内部产生的应力为热应力。

热强度：热强度是指焦炭在高温下测量的强度或经高温处理后在室温下测得的强度。

焦炭的高温反应性：Ｃ＋Ｏ２－ＣＯ２，Ｃ＋Ｈ２Ｏ－Ｈ２＋ＣＯ，Ｃ＋ＣＯ２－２ＣＯ。

提高炼焦终温，结焦终了时采取焖炉等措施，可以使焦炭结构致密，减少气孔表面，从而降低焦炭反应性。

3.对反应性的影响：原料煤性质，矿物质的影响，炼焦工艺，反应速率参数。