国内焦炭的质量指标及评价综合知识

国内焦炭的质量指标及评价综合知识

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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。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。

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。

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：

真密度为 1.8-1.95g/cm3；

视密度为 0.88-1.08g/ cm3；

气孔率为 35-55%；

散密度为 400-500kg/ m3；

平均比热容为 0.808kj/（kgk）（100℃），1.465kj/（kgk）（1000℃）；

热导率为 2.64kj/（mhk）（常温），6.91kg/（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 0.6-0.8m2/g 。

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，焦炭反应后强度是指反应后的焦炭再机械力和热应力作用下抵抗碎裂和磨损的能力。焦炭在高炉炼铁、铸造化铁和固定床气化过程中，都要与二氧化碳、氧和水蒸气发生化学反应。由于焦与氧和水蒸气的反应有与二氧化碳的反应类似的规律，因此大多数国家都用焦炭与二氧化碳间的反应特性评定焦炭反应性。

中国标准（GB/T4000-1996）规定了焦炭反应性及反应后强度试验方法。其做法是使焦炭在高温下与二氧化碳发生反应没，然后测定反应后焦炭失重率及其机械强度。焦炭反应性CRI及反应后强度CSR的重复性r不得超过下列数值：

焦炭反应性CRIr≤2.4%

反应后强度CSR≤3.2%

焦炭反应性及反应后强度的试验结果均取平行试验结果的算术平均值。

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。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。

七、焦炭质量的评价

1、焦炭中的硫分：硫是生铁冶炼的有害杂质之一，它使生铁质量降低。在炼钢生铁中硫含量大于 0.07% 即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有 11% 来自矿石；3.5% 来自石灰石；82.5% 来自焦炭，所以焦炭是炉料中硫的主要来源。焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。当焦炭硫分大于1.6%，硫份每增加 0.1% ，焦炭使用量增加 1.8%，石灰石加入量增加3.7%, 矿石加入量增加0.3% 高炉产量降低1.5-2.0%. 冶金焦的含硫量规定不大于 1%，大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于 0.4-0.7% 。

2、焦炭中的磷分：炼铁用的冶金焦含磷量应在0.02-0.03% 以下。

3、焦炭中的灰分：焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。焦炭灰分增加1%，焦炭用量增加 2-2.5% 因此，焦炭灰分的降低是十分必要的。

4、焦炭中的挥发分：根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。如挥发分大于1.5%，则表示生焦；挥发分小于 0.5-0.7%, 则表示过火，一般成熟的冶金焦挥发分为1%左右。

5、焦炭中的水分：水分波动会使焦炭计量不准，从而引起炉况波动。此外，焦炭水分提高会使M04偏高，M10偏低，给转鼓指标带来误差。

6、焦炭的筛分组成：在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。我国过去对焦炭粒度要求为：对大焦炉（1300-2000 平方米）焦炭粒度大于 40 毫米；中、小高炉焦炭粒度大于 25 毫米。但目前一些钢厂的试验表明，焦炭粒度在40-25 毫米为好。大于 80 毫米的焦炭要整粒，使其粒度范围变化不大。这样焦炭块度均一，空隙大，阻力小，炉况运行良好。

焦炭生产工艺与技术指标

20．热回收焦炉的工艺流程热回收焦炉是指炼焦煤在炼焦过程中产生焦炭，其化学产品、焦炉煤气和一些有害的物质在焦炉内合理地充分燃烧，回收高温废气的热量用于发电或其他用途的一种焦炉。目前热回收焦炉已经进入《焦化行业准入条件(2008 年修订)》管理序列。 清洁型热回收焦炉是由多个焦炉组、热回收装置、烟气脱硫除尘装置以及尾气集中排放简组成；工艺流程采用捣固装煤、炉内引火、二次燃烧、负压运行生产；在连续炼焦过程中不产生焦化废水，并可实现余热有效回收利用和废气低污染排放的一种炼焦炉。每个焦炉炉组由多个可互相引火的炼焦室组合而成，具有共用总烟道进行二次燃烧并与热回收装置相联通的炼焦生产单元。炼焦室具有炼焦煤同室加热、炭化和熄焦功能，在主燃烧室中以贫氧气分层、分隔燃烧层与结焦层，通过两侧立火道、底火道、分烟道与炉组总烟道相联接，在负压情况下实现二次燃烧，并实现炼焦煤上下与两侧四向加热成焦的一个封闭空间；在炼焦过程中经二次燃烧后的高温烟气，通过废热锅炉回收余热生产蒸气，并对其热能加以利用。一般配套发电机组用以发电，对热能回收利用后的尾气采用脱硫除尘加以净化处理，对熄焦废水采用沉淀工艺加以净化后实现循环闭路使用，不产生焦化废水外排，是一种新型的大容积焦炉。 21．清洁型热回收焦炉的优势 清洁型热回收焦炉与传统的大机焦炉相比，具有如下优势： （1）提高煤炭资源的综合利用水平。清洁型热回收焦炉配煤要求生产冶金焦焦煤配入量不大于 20％～25％，弱粘煤与无烟煤不低于 50％；生产铸造焦焦煤配

入量不大于 50％，弱粘煤与无烟煤配入量不低于 40％，与传统大机焦比，弱粘煤比例大大提高，还可以配入无烟煤用以炼焦。目前焦煤资源越来越少，有利于节约宝贵的肥焦煤资源。另外，肥焦煤与弱粘煤在价格上有明显的优势，每吨差价至少在 200 元以上，大大地降低了焦炭成本，以规模 60 万吨的焦化厂计，采用清洁型热回收焦炉炼焦用煤成本每年可降低 4800 万元以上，有力地提高焦炭企业的经济效益。同时可以较灵活地改变炼焦配煤和加热制度，并根据需要生产不同品种的焦炭，如高炉焦、铸造焦、化工焦等。 （2）减少环境污染，有利于环境保护工作实施。热回收焦炉采用焦炉炭化室负压操作，炉内负压低于-lOPa，调节烟气燃烧气氛并防止大气污染物向外泄漏，与传统的大机焦正压操作相比，杜绝了跑烟冒火，杜绝了原传统大机焦产生的苯化口等大气污染物外排，从而彻底改善了焦化厂大气环境。清洁型热回收焦炉熄焦水闭路循环使用，杜绝了废水外排。与传统大机焦比，不产生由于后序化生产工序而产生的含酚、含氰等焦化废水，彻底的改善了焦化厂所在区域的水环境。 （3）提高焦炭产品质量。由于采用大容积捣固炼焦，炼焦煤堆密度在O.98g／cm3以上，且由于扩大炼焦煤以外的弱粘煤、无烟煤的加入，更有利于控制焦炭的灰分、硫分，相较传统大机焦的焦炭产品质量更好。 （4）有利于减少基建投资和降低炼焦工序能耗。清洁型热回收焦炉与传统大机焦相比达到或超过传统大机焦的机械化水平，实现焦炉装煤、出焦、熄焦、捣固机械化，但是由于没有传统焦炉的化产回收、煤气净化、循环水、制冷站等工序，也没有污水处理等环境保护的尾部治理措施，生产过程能耗较低。同时，由于焦炉配套的辅助生产设施和公用设施少，建设投资低，建设速度快，一般情况下基建投资为相同规模的传统焦炉的 50％～60％，建设周期为 7～10 个月，生产全过程操作

焦炭质量对高炉炼铁的影响

焦炭质量对高炉炼铁的影响 随着高炉采用富氧大喷煤为代表的强化冶炼措施后，高炉的冶炼发生了很大的变化，一个突出的表现就是对焦炭的骨架作用要求更高。随着煤比不断提高，焦炭负荷越来越重，焦炭的冶金性能也越来越受到重视。目前国内大型高炉技术经济指标不高，大多是受原燃料条件尤其是焦炭质量的限制。 标签：焦炭质量的影响；高炉冶炼中的作用；措施 1.1 焦炭水分对高炉冶炼的影响 焦炭水分的波动势必引起称量不准而影响高炉炉况的稳定，并导致铁水中硅、硫含量的变化。水分过高，焦粉粘附在焦块上，影响焦炭强度和筛分，将焦粉带入炉内；如果焦粉不能全部随煤气吹出，将影响高炉透气性和透液性，严重时造成炉缸堆积。从马钢2500m3高炉生产实践过程得知：当焦炭水分控制在4.0%以下时，对高炉冶炼影响不大。当焦炭水分超过4.0%时，则入炉含粉率、炉尘量以及炉尘含炭量将明显上升，高炉顺行状态变差。 1.2 焦炭灰分对高炉冶炼的影响 焦炭在高炉内被加热至高于炼焦温度时，由于焦质与灰分的热膨胀性不同，沿灰分颗粒周围产生裂纹，使焦炭碎裂，含粉增加。焦炭的灰分与强度几乎成线性关系，即灰分增加，强度下降。马钢2500 m3高炉自投产以来，焦炭灰分逐年下降，焦炭的热态性能则逐年提高，而高炉技术经济指标也呈逐年提高之势。焦炭灰分控制在12%以下，高炉生产可以获得比较先进的技术经济指标。 1.3 挥发分对高炉冶炼的影响 焦炭的挥发分含量影响焦炭的耐磨强度和反应后强度。挥发分高，焦炭气孔壁材质疏松，耐磨强度和反应后强度就低；挥发分低，焦炭气孔壁材质致密，耐磨强度和反应后强度就高。焦炭的挥发分含量与炼焦最终温度有关，是焦炭成熟程度的标志；提高炼焦最终温度与延长焖炉时间，使结焦后期的热分解与热缩聚程度增强，使焦炭挥发分含量降低，从而改善焦炭的质量。马钢2500 m3高炉作焦炭的挥发分含量控制在1.2%以下，终点温度和结焦时间分别为l050℃和20h；焦炭的冷态和热态性能均能满足高炉的要求。 1.4 焦炭的冷态改组对高炉冶炼的影响 焦炭的耐磨强度（M40）和搞碎强度（M10）是反映焦炭冷态性能的重要指标。冷态性能好的焦炭，即较高的M40和较低的M10，在筛分设备能力一定的条件下，可以保证人炉焦炭有较好的粒度组成和较低的含粉率，有利于提高高炉块状带的透气性，改善高炉炉况顺行。人炉含粉率低，还可改善炉缸工作状况。虽然目前高炉不断追求强化冶炼，十分重视焦炭的热态性能，但冷态性能也不可

煤的焦化知识

煤炭焦化知识 煤炭焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到1000℃左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。为保证焦炭质量，选择炼焦用煤的最基本要求是挥发分、粘结性和结焦性；绝大部分炼焦用煤必须经过洗选，以保证尽可能低的灰分、硫分和磷含量。选择炼焦用煤时，还必须注意煤在炼焦过程中的膨胀压力。用低挥发分煤炼焦，由于其胶质体粘度大，容易产生实高膨胀压力，会对焦炉砌体造成损害，需要通过配煤炼焦来解决。产品和用途 煤经焦化后的产品有焦炭、煤焦油煤气和化学产品3类。 （1）焦炭。炼焦最重要的产品，大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁，其次用于铸造与有色属冶炼工业，少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。在钢铁联合企业中，焦粉还用作烧结的燃料。焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。 （2）煤焦油。焦化工业的重要产品，其产量约占装炉煤的3%~4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用 （3）煤气和化学产品。氨的回收率约占装炉煤的%~%，常以硫酸铵、磷酸铵或浓氨水等形式作为最终产品。粗苯回收率约占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是有机合成工业的原料。硫及硫氰化合物的回收，不但为了经济效益，也是为了环境保护的需要。经过净化的煤气属中热值煤气，发热量为17500kj/Nm3左右，每吨煤约产炼焦煤气300~400 m3，其质量约占装炉煤的16%~20%，是钢铁联合企业中的重要气体燃料，其主要成分是氢和甲烷，可分离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲烷。煤焦化工艺 焦化厂主要生产车间： 备煤车间（煤仓、配煤室、粉碎机室、皮带机运输系统、煤制样室） 炼焦车间（煤塔、焦炉、装煤设施、推焦设施、拦焦设施、熄焦塔、筛运焦工段(包括焦台、筛焦楼)） 煤气净化车间（冷鼓工段(包括风机房、初冷器、电捕焦油器等设施) 脱氨工段(包括洗氨塔、蒸氨塔、氨分解炉等设施) 粗苯工段(包括终冷器、洗苯塔、脱苯塔等设施)）

焦炭生产工艺与技术指标(三)

20．热回收焦炉的工艺流程 热回收焦炉是指炼焦煤在炼焦过程中产生焦炭，其化学产品、焦炉煤气和一些有害的物质在焦炉内合理地充分燃烧，回收高温废气的热量用于发电或其他用途的一种焦炉。目前热回收焦炉已经进入《焦化行业准入条件(2008 年修订)》管理序列。 清洁型热回收焦炉是由多个焦炉组、热回收装臵、烟气脱硫除尘装臵以及尾气集中排放简组成；工艺流程采用捣固装煤、炉内引火、二次燃烧、负压运行生产；在连续炼焦过程中不产生焦化废水，并可实现余热有效回收利用和废气低污染排放的一种炼焦炉。每个焦炉炉组由多个可互相引火的炼焦室组合而成，具有共用总烟道进行二次燃烧并与热回收装臵相联通的炼焦生产单元。炼焦室具有炼焦煤同室加热、炭化和熄焦功能，在主燃烧室中以贫氧气分层、分隔燃烧层与结焦层，通过两侧立火道、底火道、分烟道与炉组总烟道相联接，在负压情况下实现二次燃烧，并实现炼焦煤上下与两侧四向加热成焦的一个封闭空间；在炼焦过程中经二次燃烧后的高温烟气，通过废热锅炉回收余热生产蒸气，并对其热能加以利用。一般配套发电机组用以发电，对热能回收利用后的尾气采用脱硫除尘加以净化处理，对熄焦废水采用沉淀工艺加以净化后实现循环闭路使用，不产生焦化废水外排，是一种新型的大容积焦炉。 21．清洁型热回收焦炉的优势 清洁型热回收焦炉与传统的大机焦炉相比，具有如下优势： （1）提高煤炭资源的综合利用水平。清洁型热回收焦炉配煤要求生产冶金焦焦煤配入量不大于20％～25％，弱粘煤与无烟煤不低于50％；生产铸造焦焦煤配入量不大于50％，弱粘煤与无烟煤配入量不低于40％，与传统大机焦比，弱粘煤比例大大提高，还可以配入无烟煤用以炼焦。目前焦煤资源越来越少，有利于节约宝贵的肥焦煤资源。另外，肥焦煤与弱粘煤在价格上有明显的优势，

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 >72.0 M10 <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

焦炭指标

灰分硫分机械强度% 机械强度% 挥发分 （抗碎强度M40）（耐磨强度M10） 一级不大于12.0 不大于0.6 不小于80 不大于8.0 不大于1.9 二级12.01-13.50 0.61-0.80 不小于76 不大于9.0 不大于1.9 三级13.51-15.00 0.81-1.00 不小于72 不大于10.0 不大于1.9 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。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。 焦炭质量的评价 1 、焦炭中的硫分：硫是生铁冶炼的有害杂质之一，它使生铁质量降低。在炼钢生铁中硫含量大于0.07% 即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有11% 来自矿石；3.5% 来自石灰石；82.5% 来自焦炭，所以焦炭是炉料中硫的主要来源。焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。当焦炭硫分大于 1.6% ，硫份每增加0.1% ，焦炭使用量增加 1.8% ，石灰石加入量增加 3.7%, 矿石加入量增加0.3% 高炉产量降低1.5 — 2.0%. 冶金焦的含硫量规定不大于1% ，大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于0.4 — 0.7% 。 2 、焦炭中的磷分：炼铁用的冶金焦含磷量应在0.02 — 0.03% 以下。 3 、焦炭中的灰分：焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。焦炭灰分增加1% ，焦炭用量增加2 —2.5% 因此，焦炭灰分的降低是十分必要的。 4 、焦炭中的挥发分：根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。如挥发分大于1.5% ，则表示生焦；挥发分小于0. 5 — 0.7%, 则表示过火，一般成熟的冶金焦挥发分为1% 左右。 5 、焦炭中的水分：水分波动会使焦炭计量不准，从而引起炉况波动。此外，焦炭水分提高会使M04 偏高，M10 偏低，给转鼓指标带来误差。 6 、焦炭的筛分组成：在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。我国过去对焦炭粒度要求为：对大焦炉（1300 — 2000 平方米）焦炭粒度大于40 毫米；中、小高炉焦炭粒度大于25 毫米。但目前一些钢厂的试验表明，焦炭粒度在40 — 25 毫米为好。大于80 毫米的焦炭要整粒，使其粒度范围变化不大。这样焦炭块度均一，空隙大，阻力小，炉况运行良好。 焦碳的用途：

高炉炼铁对原燃料质量的要求和影响

高炉炼铁对原燃料质量的要求和影响 1.2011年上半年我国钢铁生产情况 2011年上半年我国钢铁生产是处于增长阶段，平均日产钢199.77万吨，已是接近年产钢7亿吨的水平，祥见表1. 表1 2011年上半年我国钢铁主要产品产量情况单位：万吨 2011年前7个月我国进口铁矿石388634万吨，比上年增长7.81%，进口焦炭36万吨，比去年下降46.37%；出口焦炭2627.21万吨，比去年增加32.4%。 2.我国钢铁工业发展趋势 根据我国“十二五”发展规划，GDP值增长速度在8%，我国钢铁的需求量还有发展的空间。预计我国钢产量的顶峰会在8.0亿吨左右，并要维持5~8年。主要是，我国正处在工业化时代，基本建设任务大，钢材65%是用于基本建设。农民还没开始大量使用钢材。所以说，我国钢产量还有一定发展空间。现在我国钢的生产能力已达9.2亿吨，只是其中还有部分落后的产能要淘汰，也还在建设新的钢铁设备（一部分是淘汰落后设备的替代，

一部分就是扩大产能）。 2011年上半年我国铁钢比为0.9259，上年为0.9358.铁的增速低于钢的增速。但近年我国铁钢比不会有较大变化。因我国废钢短缺，电价高，短流程发展不起来。 世界炼铁界公认，目前融熔还原炼铁在能耗和成本上是竞争不过高炉。直接还原成功的案例是在特出条件下实现的。所以，高炉还是产铁的主要设备。短期内高炉是打不倒，而且还在得到不断的完善和提升。 综上所述，我国钢铁还要发展，高炉是炼铁的主要设备，对焦炭的需求也不会减弱。这是发展的大趋势。我们要有清醒的认识。三年内，我国炼铁对进口铁矿石的依存度会下降。但炼铁燃料比下降的空间不是很大了。因炼铁的生产条件很难有较大的改善（特别是矿石品位、焦炭质量等）。 3.GB 50427--2008《高炉炼铁工艺设计规范》对原燃料质量的要求 2008年公布的《高炉炼铁工艺设计规范》对烧结、焦炭、球团、入炉块矿、煤粉质量均有具体要求。祥见表2~9. 表2 入炉原料含铁品位及熟料率要求 注：不包括特殊矿。

国内焦炭的质量指标评价综合知识

国内焦炭的质量指标及评价综合知识 ------------------------------------------------------------ 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。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。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。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： 真密度为 1.8-1.95g/cm3；视密度为 0.88-1.08g/ cm3；气孔率为 35-55%；散密度为 400-500kg/ m3；平均比热容为 0.808kj/（kgk）（100℃），1.465kj/（kgk）（1000℃）；热导率为 2.64kj/（mhk）（常温），6.91kg/（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 0.6-0.8m2/g 。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，焦炭反应后强度是指反应后的焦炭再机械力和热应力作用下抵抗碎裂和磨损的能力。焦炭在

焦炭质量对高炉炼铁的影响

焦炭质量对高炉炼铁的影响 发表时间：2019-06-21T16:58:11.620Z 来源：《工程管理前沿》2019年第05期作者：代维 [导读] 焦炭是高炉炼铁中的重要燃料，焦炭质量对于炼铁效率和炼铁质量有重要关系。 河北钢铁集团承钢公司（生产计划部） 067002 摘要：高炉炼铁是我国炼铁工艺方面的主要技术，近些年的高炉炼铁技术发展迅速，但是与高炉炼铁相关的原料质量和技术还有待提升。焦炭是高炉炼铁中的重要燃料，焦炭质量对于炼铁效率和炼铁质量有重要关系。为使焦炭质量满足高炉炼铁技术发展的需求，保障炼铁质量，应深入研究影响焦炭质量的因素及相关改进措施。本文首先从焦炭在高炉炼铁中的作用讲起，进而对焦炭质量对高炉炼铁造成影响的因素进行分析，最后提出了相关改善措施。 关键词：焦炭质量；高炉；炼铁；影响 引言： 炼铁技术是我国工业发展中的重要力量，而高炉炼铁技术又是我国炼铁的主要技术。近些年随着高炉炼铁技术的不断提升，对焦炭这种重要燃料的质量也提出了进一步要求，焦炭在高炉炼铁中的作用也产生了变化。焦炭质量应随着炼铁技术的不断提高进行改善，这样才能使高炉炼铁技术优势充分发挥，使炼铁产量和质量都得到保障。 一、焦炭在高炉炼铁中的作用 在高炉炼铁的化学反应中，主要材料是三氧化二铁和焦炭。经过焦炭对三氧化二铁的一系列复杂的化学反应获得铁。高炉炼铁过程中，焦炭的作用十分关键和重要，在炼铁过程中具有还原剂、发热剂、渗碳剂和料柱骨架的作用。焦炭在化学反应中发出热能，使这些能量直接支持还原铁反应，过程中不需要注入额外的能量就能完成还原铁的过程。反应过程中，焦炭还会提供碳源起到渗碳剂的作用。由于焦炭可以维持高炉内的透液性和透气性，因此又具有料柱骨架的作用。随着焦炭在高炉中的化学变化和位置变化，焦炭的性质也会产生变化。比如当焦炭下降至高炉底部时，粒度下降30%，其反应性就明显提高。使焦炭性质产生变化的，除了炉内的化学反应外，也与焦炭的质量有关，因此焦炭质量对炼铁生产十分重要。 二、焦炭质量对高炉炼铁造成影响的因素 （一）焦炭粒度 对高炉炼铁较为适宜的焦炭粒度应在40毫米至50毫米左右，而且焦炭的粒度应该平均，一旦大小粒度不均的焦炭入炉后，在高炉炉身中上部块状带，由于小粒度焦炭不均匀的填充在空隙中，会阻碍煤气流的正常上升，控制不当可能造成高炉难行，另外较大的颗粒会在炉内优先破碎，致使粉末散落在高炉内，破碎的焦炭粉末会恶化炉内透气性。因此，焦炭粒度是焦炭质量影响对炼铁造成影响的因素之一，不平均的粒度会使炼铁产量降低[1]。 （二）焦炭机械强度 焦炭在高炉内进行化学反应时，会受到机械冲击的影响，如果焦炭的机械强度不足，就会影响在高炉内的利用率。机械强度值得是冷态机械强度，主要分为抗碎和耐磨机械冲击。正常情况下，焦炭在高炉内会随着炼铁的变化产生裂纹和粉末化。冷态机械强度是判断焦炭质量的因素之一，为了保障利用率和炉内透气性，应选择强度较高的焦炭。 （三）焦炭成分 焦炭中炭的含量对焦炭质量有重要影响，对高炉炼铁使用的焦炭要求具有较高的碳含量同时具有较低的灰分。由于焦炭中的灰分会对碳融反应有催化作用，因此为了避免焦炭出现过多裂缝，就要选择灰分较低的焦炭。 （四）焦炭耐高温性能 焦炭要在高炉内进行高温化学反应，而焦炭的耐高温性能直接影响了焦炭在高炉炼铁时的利用率。影响焦炭耐高温性能的指标包含块焦的反应性和反应后强度。此外，焦炭对碱侵蚀的反应也是判定焦炭耐高温性能的要素之一[2]。 三、提升焦炭质量的改善措施 焦炭质量关乎到高炉运行的效率和炼铁的质量，因此对于高炉炼铁中的焦炭问题必须进行全面、客观地认识，还要从加强检测、提高焦炭质量、改善工艺技术等方面进行努力。 （一）检测焦炭是否符合相关参数要求 可以通过在高炉风口取焦炭进行质检分析，确定焦炭中的碳素含量是否符合标准；可以根据高炉瓦斯灰情况分析焦炭质量，分析喷吹煤粉的比例是否需要调整；可以从焦粉数量判定粉尘对高炉操作是否影响。通过多个检测观察手段，可以判断焦炭质量是否合格，并及时作出调整。 （二）人工干预改善焦炭质量 为了提高焦炭的质量，可以从多方面人为干预的手段进行改善。 1.改善焦炭结构。为了提高焦炭在高炉化学反应中的稳定性和在高温环境下的反应速度，可以通过改善焦炭的结构进行干预，可以通过在焦炭结构中加入惰性成分实现，这样一来就能使焦炭对碱侵蚀的抗性增强。 2.降低灰分。灰分是考量焦炭质量的重要因素之一。焦炭中的灰分越大则焦炭形成的裂缝就越多，在高炉内进行二次加热时焦炭的裂缝扩大，进而会导致焦炭结构产生变化形成粉末状。要降低灰分，就要对硬质煤进行细破经过风选处理；此外，提高焦炭质量的手段还包括多配主焦煤、对煤进行脱湿、捣鼓的处理，延长结焦时间等。 3.干熄焦技术。可以利用干熄焦技术提高焦炭的强度，从而使焦炭自身的抗碱侵蚀、耐高温等性能提高。干熄焦技术是利用惰性气体与红热焦炭发生反应的过程降低焦炭的热应力，从而实现减少焦炭微裂缝的目的。利用技术手段对焦炭进行处理，也是提升焦炭质量的有效手段。不过，干熄焦技术也会牺牲一定的冶金焦率，但是与炼铁质量相比这种代价也可以尝试。因为减少的焦炭如果形成焦粉，还会恶化高炉内的环境，使高炉内炉料透气性受到影响，可能损失更大。焦化企业可以通过购置干熄焦装置，改善焦炭质量。而钢铁企业也应该根据焦炭质量的提升情况适当提高采购价格，促使焦化企业积极改善焦炭质量，通过双方面的努力提高焦炭质量[4]。

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。 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。 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： 真密度为 1.8-1.95g/cm3； 视密度为0.88-1.08g/ cm3；

焦炭的质量指标

一、焦炭定义。炼焦煤料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）。生产1吨焦炭约消耗1.33吨炼焦煤。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。 二、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。 三、焦炭的类别。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。 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。 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。据统计，世界焦炭产量的90%以上用于高炉炼铁，冶金焦炭已经成为现代高炉炼铁技术的必备原料之一，被喻为钢铁工业的“基本食粮”，具有重要的战略价值和经济意义。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。

近年来，在我国所有消费焦炭的行业中，只有钢铁行业的焦炭消费量上升，由2000年的73.95%大幅上升到2007年的85.00%，上升了11.06个百分点；化学制品行业由10.10%下降到7.32%；有色冶炼由2.00%下降到1.55%；通用设备制造业由1.90%下降到1.86%；其他工业由8.60%下降到3.43%；农业由1.38%下降到0.27%；生活消费由1.31%下降到0.25%；其他类由0.75%下降到0.32%。 四、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。其中山西、河北、山东、河南、辽宁是我国焦炭的主要生产省份，近几年其产量在全国产量中的比例始终保持在60%以上。 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。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。 焦炭质量的评价

焦炭在高炉炼铁中的地位和作用

焦炭在高炉炼铁中的地位和作用 焦炭在高炉炼铁中是不可缺少的炉料，对高炉炼铁技术进步的影响率在30%以上，在高炉炼铁精料技术中占有重要的地位。焦炭对高炉炼铁的作用是： (1)主要的热量来源。高炉炼铁炭素(包括焦炭和煤粉)燃烧所提供的热量，占高炉炼铁总热量来源的71%。随着喷煤比的提高，焦炭用量在逐步减少。 但是，焦炭的用量总是要大于喷煤量。理论最低焦比为250kg/t, 焦炭在风口燃烧掉55%～65%。 (2)还原剂。焦炭还原作用是以C和CO形式来对铁矿石起还原作用。炉料到风口焦炭溶反应为25%～35%。 (3)生铁的溶碳。在高炉炼铁过程中焦炭中的碳是逐步渗透到生铁中。一般铸造生铁含碳%左右，炼钢生铁在%左右。生铁渗碳消耗焦炭7%～10%。 (4)炉料的骨架作用。焦炭在高炉内是起骨架作用，支撑着炼铁原料(烧结矿，球团矿，天然块矿)，又起到煤气的透气窗作用。 焦炭的4种作用中，提供热源的主导作用不会改变，这就决定3个理论焦比最低值。低于这个最低值，高炉炼铁就难以正常生产，或经济上就不合算了。在各种条件下高炉炼铁中碳的还原作用和渗碳功能不会有较大的变化。在高喷煤比条件下，焦炭的骨架作用会显得更加突出，相应对焦炭的质量要求也会越来越高。否则，是难以实现高喷煤比，高炉炼铁不能正常生产。焦炭从料线到风口平均粒度减少20%～40%。劣质焦炭和热反应性差粉化率会很大。宝钢高炉缸内的焦炭粒度可达33mm。 高炉炼铁对焦炭质量的要求 各国根据资源条件，高炉炼铁要求的焦炭质量是有较大差别(详见表1)。但是，工业发达国家的焦炭质量是明显优于中国，这是这些高炉技术经济指标优于中国的重要原因。 表1 各国冶金焦炭质量情况

焦化基础知识要点

焦化基础知识要点 一、焦炭转鼓强度与配合煤的粘结性、挥发分和装煤方案（炼焦工艺）等有关。 配煤挥发分一定时，粘结指数越高，焦炭M10越好；配煤粘结性一定时，挥发分越低，焦炭M40越高，而采用捣固炼焦工艺又可弥补入炉料的粘结性和堆比重不足。 二、配合煤硫分可按各单种煤硫分用加和计算，也可直接测定。 在炼焦过程中，煤的部分硫如硫酸盐和硫化铁转化为FeS、CaS等而残留在焦炭中（S残），另一部分硫如有机硫则转化为气态硫化物，在流经高温焦炭层缝隙时，部分与焦炭反应生成复杂的硫碳复合物（S复）而转入焦炭，其余部分则随煤气排出（S气），随出炉煤气带出的硫量因煤中硫的存在形态及炼焦温度而有所不同。 煤中硫分转入焦炭的百分率△S=（S残+S复）/S煤=（S煤—S气）/S煤×100%，则配合煤的硫分控制值可按焦炭硫分控制要求用下式计算： S煤=×S焦，% 式中S煤、S焦——煤、焦炭的硫分，% K——全焦率，% 一般△S=60~70%，当K=74~76%时，S焦/S煤=80~93%，即室内炼焦条件下，焦炭中硫分为煤中硫分的80~93%，提高炼焦终温可使△S降低，故焦炭硫分将有所下降。 三、装炉煤堆比重 增大堆比重可以改善焦炭质量，特别对弱粘结煤尤为明显。在室内炼焦条件下，增大堆比重的方法主要有捣固、配型煤、煤干燥等。装炉煤的粒度组成对堆比重影响很大，配合煤细度高则堆比重减少，且装炉烟尘多。 四、炼焦速度 炼焦速度通常指炭化室平均宽度与结焦时间的比值，例如炭化室平均宽度450mm，结焦时间为18h，则炼焦速度为25mm/h。 炼焦速度反映炭化室内煤料结焦过程的平均升温速度，根据结焦机理，提高升温速度可使塑性温度间隔变宽，流动性改善，有利于改善焦炭质量。

焦炭热强度.

焦炭热强度是反映焦炭热态性能的一项机械强度指标。它表征焦炭在使用环境的温度和气氛下，同时经受热应力和机械力时，抵抗破碎和磨损的能力。焦炭的热强度有多种测量方法，其中一种是热转鼓强度测定。测量焦炭的热转鼓强度，一般是将焦炭放在有惰性气氛的高温转鼓中，以一定转速旋转一定转数后，测定大于或小于某一筛级的焦炭所占的百分率，以此表示焦炭热强度。 焦炭反应性焦炭反应性是焦炭与二氧化碳。氧和水蒸气等进行化学反应的能力，焦炭反应后强度是指反应后的焦炭在机械力和热应力作用下抵抗碎裂和磨损的能力。焦炭在高炉炼铁。铸造化铁和固定床气化过程中，都要与二氧化碳。氧和水蒸气发生化学反应。由于焦与氧和水蒸气的反应有与二氧化碳间的反应相类似的规律，因此大多数国家都用焦炭与二氧化碳间的反应特性评定焦炭反应性。 中国标准GB/T4000-1996规定了焦炭反应性及反应后强度试验方法。其做法是使焦炭在高温下与二氧化碳发生反应，然后测定反应后焦炭失重率及其机械强度。 焦炭反应性指标以损失的焦炭质量与反应前焦样总质量的百分数表示。焦炭反应性按下式计算： CRI=(m-m1)/m×100 式中：CRI-焦炭反应性，% m-焦炭试样质量，g m1-反应后残余焦炭质量，g。 焦炭反应后强度指标以转鼓后大于10mm粒级焦炭占反应后残余焦炭的质量百分数表示。反应后强度按下式计算： CSR=m2/m1×100 式中：CSR-反应后强度，% m2-转鼓后大于10mm粒级焦炭质量，g

m1-反应后残余焦炭质量，g。 焦炭反应性CRI及反应后强度CSR的重复性，不得超过下列数值： CRI：r≤2.4% CSR：r≤3.2% 焦炭反应性及反应后强度的试验结果均取平行试验结果的算术平均值。 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，焦炭反应后强度是指反应后的焦炭再机械力和热应力作用下抵抗碎裂和磨损的能力。焦炭在高炉炼铁、铸造化铁和固定床气化过程中，都要与二氧化碳、氧和水蒸气发生化学反应。由于焦与氧和水蒸气的反应有与二氧化碳的反应类似的规律，因此大多数国家都用焦炭与二氧化碳间的反应特性评定焦炭反应性。 中国标准（GB/T4000-1996）规定了焦炭反应性及反应后强度试验方法。其做法是使焦炭在高温下与二氧化碳发生反应没，然后测定反应后焦炭失重率及其机械强度。焦炭反应性CRI及反应后强度CSR的重复性r不得超过下列数值： CRIr≤2.4 CSR：≤3.2 焦炭反应性及反应后强度的试验结果均取平行试验结果的算术平均值 一级冶金焦灰分A≦12.0；硫分S≦0.6%；抗碎强度M25≧92.0（M40≧80.0）；耐磨强度M10 M25时，≦7.0 M40时，≦7.50；反应后强度CSR/%≧55；水分含量4.0±1.0 二级冶金焦灰分A≦13.5；硫分S≦0.8%；抗碎强度M25≧88.0（M40≧76.0）；耐磨强度M10≦8.50；反应后强度CSR/%≧50；水分含量5.0±2.0 三级冶金焦灰分A≦15.0；硫分S≦1.0%；抗碎强度M25≧83.0（M40≧72.0）；耐磨强度M10≦10.50；反应后强度CSR/%≧；水分含量≦12.0 准一级冶金焦灰分A﹤12.5%

焦炭指标

焦炭指标 指标等级粒度指标影响 ＞40 ＞25 灰分Ad% Ⅰ≤12.0 "灰分偏大增加焦比（焦炭使 用量）" Ⅱ≤13.5 Ⅲ≤15.0 硫分St.d% Ⅰ≤0.60 高炉炼铁的有害杂质 Ⅱ≤0.80 Ⅲ≤1.00 机械强度M25% Ⅰ≥92.0 机械强度偏低，倒运过程中会产生大量焦粉 Ⅱ≥88.0 Ⅲ≥83.0 M40% Ⅰ≥80.0 Ⅱ≥76.0 Ⅲ≥72.0 M10% ⅠM25时≤7.0；M40时≤7.5 Ⅱ≤8.5 Ⅲ≤10.5 反应性CRI% Ⅰ≤30 450m3以上高炉使用焦炭的重要指标，高炉越大对反应后强度要求越高，反应性要求越低 Ⅱ≤35 反应后强度CSR% Ⅰ≥55 Ⅱ≥50 挥发分Vdaf% ≤1.8 挥发分高低判断焦炭的生熟 水含量Mt% 4.0±1.0 5.0±2.0 水分大增加运输成本 焦末含量% ≤4.0 ≤5.0 增加焦炭使用量 焦炭的机械强度,包括抗碎强度指标M25（M40)，耐磨指标（M10)，焦炭反应性（CRI)和反应后强度（CSR）。前面两个是冷态特性，后面的是在高温下的强度特性（1100℃）。 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

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

焦化厂焦炭生产质量指标与要求

焦化厂 焦炭生产质量指标与要求

目录 1、焦炭质量要求 (3) 1.1焦炭水分（Mt）： (3) 1.2焦炭灰分（Ad）： (3) 1.3焦炭挥发分（Vdaf）： (3) 1.4焦炭的固定碳（Fc）： (4) 1.5焦炭的粒度： (4) 1.6焦炭的机械强度： (4) 1.7焦炭的物理化学性质 (5) 2、高炉冶炼对焦炭质量的要求 (7) 表：冶金焦炭的质量标准： (8)

1、焦炭质量要求 1.1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，一般湿熄焦要求焦炭水分控制在4—6%。 1.2焦炭灰分（Ad）： 焦炭主要组成是碳和灰分，焦炭含碳愈高则含灰就愈少，在高炉冶炼中灰分是有害物质，吸收热量变成炉渣排出。也就是说焦炭中的灰分越高，炼铁的焦比就越高。 一般焦炭灰分波动1%，高炉的焦比要波动2.5—3.0%，焦炭灰分的高低，主要取决于原料煤的灰分，煤的灰分在炼焦过程中也是完全转入焦炭中，另外在炼焦生产过程中混入杂质和炼焦不良操作，也会增加焦炭中灰分，炼铁要求焦炭中灰分愈少愈好。 1.3焦炭挥发分（Vdaf）： 焦炭挥发分是焦炭被二次加热后，气态析出物的含量，这种含量取决于煤料的变质程度和焦饼最终温度，一般将焦炭挥发分视作焦炭成熟程度的标志。 但也不能完全作成熟标志，就是焦饼完全成熟时焦炭的挥发分也含有1.0%左右，这是因为成熟的焦炭它可以吸附CO和O2，

在试样干燥后，仍会吸收空气中水气，这些少量水气也是挥发分。 在炼焦过程中，未被挥发出来的C、H化合物是极少的，因为在一定温度下，C、H化合物各种形态必然以挥发分析出，冶金焦新国标规定：Vd≤1.8%。 1.4焦炭的固定碳（Fc）： 焦炭的固定碳是煤经过高温干馏后残留的固态可燃物质，它是焦炭中的主要可燃成分，含碳（C）愈高就表明焦炭热值愈高，使用价值就愈大，它的工业分析计算方法： Fc=100-（Vd+Ad）%； 1.5焦炭的粒度： 焦炉生产出的焦炭，经过筛焦系统分级后，应达到 GB1996—2003标准，焦炭块度种类要求即： >60mm 大块焦， >40mm 大中块焦， 25—40mm中块焦。 各级产品具有不同粒度组成。高炉用主要是>25mm的冶金焦，所谓冶金焦率就是>25mm粒度焦炭占焦炭试样总重的百分数为冶金焦率，余下的为冶金的焦末含量指标。 1.6焦炭的机械强度： 焦炭的机械强度是冶金焦物理性能的最重要指标，评定焦炭