有色金属冶炼用焦炭

焦炭介绍

    焦炭是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、净化后的焦炉既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料。

    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。

焦炭参数

焦炭滤料特点

    焦炭滤料固定碳含量高、密度大、强度大、外观光泽度好、化学性能稳定、具有较好的固体颗粒保持能力，能可靠的提高悬浮颗粒的清除。焦炭滤料不含有害物质，在酸性、中性水中均不溶解。焦炭滤料抗压耐磨性强，有足够的比表面积和合理的粒径级配。由于焦炭滤料具有较好的固体颗粒保持能力，因此能够可靠的提高悬浮颗粒清除能力。焦炭滤料不含有害物质，在酸性、中性水中均不溶解，抗压耐磨性强，有足够的比表面积和合理的粒径级配。由于焦炭滤料具有较好的固体颗粒保持能力，因此能够可靠的提高悬浮颗粒清除能力，适用于生活饮用水及工业用水的过滤。

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、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;

焦炭质量评价

    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 M40 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。中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。