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；

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，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;）。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。

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。

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。

焦煤

coking coal

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。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。

」laornel 焦煤(c oking coal)中国煤炭分类国家标准中，对煤化度较高，结焦性好的烟煤的称谓。该标准规定焦煤由两部分组成，第一类焦煤的干燥无灰基挥发

分几af>10一28%，粘结指数G>65，胶质层最大厚度(见胶质层指数)y砚25~。这部分煤的结焦性特别好，可以单独炼出合格的高炉蕉。另一类焦煤的干燥基无灰基挥发分(见煤的分析)V‘>20一28%，粘结指数G>50~65，结焦性比前者差。焦煤具有中等挥发分和较好的粘结性(见煤的粘结性)，是典型的炼焦煤(见炼胶用煤)，在加热时能形成热稳定性很好的胶质体，单独炼焦时所得焦炭块大，裂纹少，机械强度高，但由于收缩度小，膨胀压力大，可能造成推焦困难现象，甚至引起炉体的损坏。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。(见配煤)从世界范围来说，焦煤的资源比较匾乏，它是必须加以保护的宝贵资源，所以已很少用焦煤单独炼焦。在中国，第一类焦煤的典型煤种有河北峰峰二矿、山西古交的西曲、黑龙江鸡西的滴道、安徽淮北的张庄和四川渡口的大宝顶煤。第二类焦煤的典型煤种有吉林通化的铁厂和内蒙包头的

河滩沟煤。(时铭扬)

中国东北本溪，河北唐山、井陉、山东新汶等，都是著名产地。

气煤

qìméi

gas coal

烟煤的一类。对煤化度较低的烟煤和称谓。

能结焦，可用作炼焦原料。但因粘结性弱，热分解时产生大量煤气和煤焦油，焦炭收缩度大，裂纹较多，必须配入焦煤、肥煤等，以提高焦炭质量。

气煤由两部分组成：第一类是干燥无灰基挥发分Vdaf>37%，黏结指数G>35，胶质层最大厚度y≤25mm的煤。这类煤的特点是，挥发分特别高、黏结性强弱不等。第二类是Vdaf>28%～37%，G>50～65的煤。其特点是：挥发分高、黏结性中等。

气煤是炼焦配合煤中的组分之一，还可以作为动力用煤、气化用煤和化工用煤等。也可用作气化和低温干馏等工业的原料。

中国产地主要有东北抚顺、北票、鹤岗，安徽淮南，江西萍乡等。

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。

中国产地著名的有东北本溪、山西太原、河北峰峰等。

气肥煤

气肥煤(QF)。

气肥煤是一种挥发分和胶质层都很高的强粘结性肥煤类，有的称为液肥煤。炼焦性能介于肥煤和气煤之间，单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。气肥煤最适合于高温干馏制造煤气，也可用于炼焦配煤，以增加化学产品产率。江西乐平和浙江长广煤田是我国气肥煤典型矿区。

贫瘦煤

贫瘦煤(PS)。

贫瘦煤是高变质、低挥发分、弱粘结性的一种烟煤。结焦较典型瘦煤差，单独炼焦时，生成的焦粉较多。配煤炼焦时，配入一定比例得贫瘦煤也能起到瘦煤得瘦化作用，对提高焦炭得块度能起到良好的作用。这类煤也是发电、机车、民用及其他工业炉窑的较好材料。河南省的鹤壁矿区就有典型的贫瘦煤。

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>25毫米。

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。

1/3焦煤

1/3焦煤是新煤种，它是中高挥发分、强粘结性得一种烟煤，是介于焦煤、肥煤、气煤三者之间得过渡煤。单独炼焦能生成熔融性较好、强度较高的焦炭。焦炭的抗碎强度接近肥煤生成的焦炭，焦炭得耐磨强度又明显高于气肥煤的气煤生成的焦炭。

喷吹煤

高炉喷吹煤粉技术在我国始于上世纪50-60年代之间，当时采用阳泉煤业集团（前身为阳泉矿务局）洗精无烟煤作为工业性试验对象，分别在北方鞍钢及首钢等地试验成功，其中阳泉煤业集团二矿洗煤厂即专门根据鞍钢对高炉喷吹煤产品的需求而设计的，煤炭洗选质量指标也一直沿袭了试验取得成功后由阳泉矿务局统一制定的系列产品标准（无烟煤）。

特点

高炉喷吹煤产品在得到工业性、大面积推广应用的半个世纪以来，随着国内钢铁产能的日益增大及高炉煤粉喷吹关键技术的不断进步和完善，市场需求逐渐扩大，特别是近年来随着中国优质炼焦煤资源的日渐匮乏，高炉喷吹煤在钢铁冶炼工艺环节的地位日益提高，在节约钢铁行业冶炼成本等方面，正在扮演着越来越重要的角色。其实高炉喷吹煤作为冶金用途而问世的初衷即决定了这样的趋势：（1）以煤粉部分替代冶金焦炭，使高炉炼铁焦比降低，生铁成本下降；（2）调剂炉况热制度及稳定运行；（3）喷吹的煤粉在高炉风口前气化燃烧降低理论燃烧度，为维持T理，需要补偿，这就为高炉使用高风和富氧鼓风创造了条件；（4）喷吹煤粉替代部分焦炭，一方面可节约焦化投资，少建焦炉，减少焦化引起的空气污染；另一方面可大大缓解炼焦煤供求紧张的状况。

发展历史

高炉煤粉喷吹技术的发展路径为：起初全部采用无烟煤做喷吹燃料，因为喷吹替代焦炭主要用到的是煤炭中的固定碳元素，100%采用无烟煤喷吹正好迎合了这样的需求和想法。后来，由于无烟煤供给的有限性及其原煤储量不断减少，市场价格也逐渐攀升，采用更廉价、蕴更丰富的长焰煤与无烟煤混合喷吹成为钢铁企业进一步降低冶炼成本的追求目标。经过许多研究和试验，在混合煤炭磨粉及喷吹过程中采用氮气惰化技术，从而为系统增加安全性、防止煤粉爆，是取得混合喷吹的关键技术。氮气保护系统的试验成功使烟煤作为喷吹燃料进入实质阶段。近年来，根据各厂系统运转的不同状况，北方多数钢厂已经将烟煤混合的比例提高到30%-50%之间，而且烟煤喷吹的加入可以活化高炉还原气氛，为高炉还原铁提供更多的氢元素。再后来也就是最近两年，由于无烟煤资源的再度紧缺，贫瘦洗精煤也逐渐走入市场，南方武钢、马钢等将三种煤的混合比例一度稳定在1：1：1，且取得了较好的经济效应。可以预见，未来作为节约成本的关键技术，采用三种煤炭资源混合喷吹，是发展方向。

2017年焦炭行业供需分析报告

2017年焦炭行业供需分析 报告 (此文档为word格式，可任意修改编辑！） 2017年9月

正文目录 价格：产业链 6 月底开始底部回升，焦炭价格上涨明显高于焦煤和钢铁 . 4上游焦煤：供给偏紧，需求回升，焦煤价格近 6 月底部回升约100 元/吨4 焦炭：价格涨幅较焦煤和钢铁更高，相比16年均价已大涨77% (8) 供需：需求稳定，供给偏紧，预计焦炭供需紧平衡 (11) 供给：淘汰落后产能+环保限产，焦炭产量或维持低位 (11) 需求：上半年焦炭消费量增加2.8%，下游需求有望维持稳定增长 (14) 行业：焦价上涨焦企业绩弹性较高，焦价上涨焦企业 (17) 风险提示 (19) 图目录 图1：目前京唐港主焦煤价格为1485元/吨，较6月中旬上涨105元/吨 (5) 图2：炼焦煤产地价格近期也陆续上涨 (5) 图3：产业链整体盈利较好，焦炭与钢材价格上行 (5) 图4：7月进口量也有明显下降 (6) 图5：2017年1-6月焦煤产量同比增3.8% (6) 图6：目前国内焦煤价格比国外便宜150元/吨 (7) 图7：目前焦煤库存处于较低水平 (7) 图8：目前天津港一级冶金焦平仓价为2280元/吨，较6月底部回升510元/吨 (8) 图9：山西、安徽地区一级冶金焦价格走势 (9) 图10：二级冶金焦价格走势 (9) 图11：由于焦炭价格前期下跌幅度更高，上涨弹性也更大 (10)

图12：2017年1-7月焦炭产量2.58亿吨，同比上行2.20% (12) 图14：华北、西北、东北开工率提升，华东华中下滑 (14) 图15：分产能看，大型焦化厂开工率小幅增加 (14) 图16：粗钢产量增速与焦炭消费量增速具有一定一致性 (15) 图17：2017年1-7月房地产开发投资累计同比增7.9% (16) 图18：17年1-7月商品房销售面积、销售额同比 (16) 图19：2017年1-6月基础设施建设投资同比增速达16.85% (16) 图20：按照目前价格测算的焦炭价格与焦煤成本差 (19) 表目录 表1：历年焦煤港口、产地价格概览 (7) 表2：港口及产地焦炭价格概览（元/吨） (10) 表3：由于焦炭价格前期下跌幅度更高，上涨弹性也更大 (10) 表4：2015、2016年焦炭产量增速低于粗钢产量增速，但高于焦煤增速 .. 12 表5：各地出台政策对焦化企业采取限产停产、延长结焦时间等措施 (13) 表6：焦炭上市公司主要经营数据概览 (19) 表7：焦炭企业主要经营数据和业绩弹性（单位：万吨、亿元） (19)

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

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：

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

焦炭分析试题

焦炭分析试题 姓名：分数： 一、填空题（每空2分，共30分） 1、焦炭做热强度时，在置于反应器后，温度为400℃时开始通氮气，为 1100±5℃时开始与二氧化碳反应，反应 2小时，它的热性能通常用反应性和反应后强度表示。 2、安全检查是保持安全环境，改正不安全操作，保持操作便利，防止事故的一种重要手段。 3、冶金焦炭试样的采取和制备按GB/T1997-2008的规定进行。 3、修约间隔系修约值最小数值单位，修约间隔的数值一经确定，修约值即应为该数值的整数倍。如指定修约间隔为0.1，修约值即应在0.1的整数倍中选取，相当于将数值修约到一位小数。 4、焦炭试样混匀、缩分、筛分应在水泥地面上铺以厚度大于6mm的钢板上进行。 5、当焦炭粒度较小，试样量不足2个转鼓试样量和3个落下试验时，应相应增加采样份样份数或份样质量。 6、磨样机在没有停止运转的情况下，严禁打开防护罩。 7、拟修约数字应在确定修约位数后一次修约获得结果，而不得多次按进舍规则连续修约。 8、误差根据产生的原因和性质可分为系统误差、偶然误差和过失误差三类。 6．做焦炭挥发分试验时，安放在坩埚架上的坩埚底部距高温炉底间

的距离是30-40mm。 二、选择题（每题2分，共16分） 1、焦炭全水分测定时，干燥箱温度应设为，分析试样水分的测定时，干燥箱温度应设为。（B） A、170～180℃、170～180℃ B、170～180℃、105～110℃ C、105～110℃、170～180℃ D、105～110℃、105～110℃ 2、天平内较适宜放置的干燥剂是（ A ）。 A、变色硅胶 B、氯化钙 C、浓硫酸 D、以上三种都不是 3、河南煤化集团的发展理念是（ D） A、人企合一，顺势而行 B、创新为先，三化为本 C、勇担重任，成就理想 D、立志高远，笃行求实不理想 4、挥发分的的测定方法是，称取1g分析试样于带盖的瓷坩埚中，在℃下，隔绝空气加热 min。（D） A．815±10、7 B．850±10、30 C．900±10、30 D．900±10、7 5、样品保留量要根据全分析用量而定，不少于 B 全分析量，一般固体成品或原料保留______g。 A．一次，500；B．两次，500；C．三次，500；D．两次，250。6、固体试样制样的基本操作是 C 。 A．破碎，混匀，筛分，缩分；B．破碎，混匀，缩分，筛分；C．破碎，筛分，混匀，缩分；D．破碎，缩分，筛分，混匀。

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。

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]。

提高焦炭热强度的措施

提高焦炭热强度的措施 赵建强，尚建芳，张少华 （邯钢焦化厂，河北邯郸056015） [摘要]焦炭的反应性和反应后强度是焦炭热性质的重要指标。根据邯钢焦化厂现状,从炼焦煤种、配合煤、结焦时间等方面调整，降低了焦炭反应性，提高了反应后强度。 [关键词]焦炭反应性；反应后强度；配合煤；结焦时间 [中图分类号] TF 526+.1 [文献标识码] B [文章编号] 1003-5095(2008）09-0053-03 近年来，高炉炼铁生产正朝着大型化、高效化、长寿和节能环保化方向发展，炉容已达几千立方米，高炉作为生产中的最大的竖炉，直径10～15 m，其料柱高度就高达25～35 m，而支撑如此高的料柱高度，作为透气的支架，高质量的焦炭是必不可少的。为降低焦炭消耗，增加高炉产量，改善生铁质量，采用了在风囗喷吹煤粉、重油、富氧鼓风等强化冶炼技术。焦炭的热能源、还原剂作用可在一定程度上被部分取代，但作为高炉料柱的疏松骨架不能取代，而且随高炉大型化和强化冶炼，该作用更显重要。邯钢老区这几年不断地升级改造，目前有两座2 000 m3高炉，月耗焦炭约为14万t，而焦炭占整个生铁成本约为25%，因此，生产稳定优质的焦炭，必然会对炼铁的生产、操作和降本增效有直接的影响。 1 焦炭的组成、性质及在高炉中的作用 焦炭是一种质地坚硬、多孔、呈银灰色的成分复杂的块状材料，用工业分析和化学分析两种分析方法确定其组成，一般所说的焦炭指标是综合分析的结果，其标准就是对高炉的影响的大小。焦炭在高炉中起着供热、供碳、还原剂和疏松骨架的作用。近年来，高炉采用了许多先进的技术，焦炭的供热、供碳、还原剂一些作用一定程度上被取代，但随着高炉大型化和冶炼强度的提高，高炉的料柱骨架作用却被强化，越来越要求高质量的焦炭。有资料表明：焦炭的反应后强度提高1%，焦比可以降低20 kg；灰分每升高1%，高炉焦比上升2%，石灰石用量增加2.5%，高炉产量下降2.2%。现在冶炼特种钢材时要求铁水含硫越来越低，焦炭中的硫约占整个入炉料的80%～90%，高炉采用烧结矿后占的比例会更大，而其中只有5%～20%随高炉煤气逸出，其余的硫就靠炉渣排除，这就要增加熔剂，增加炉渣碱度和渣量。一般焦炭含硫每增加1%，高炉焦比约增加1.5%～2.0%，石灰石用量增加2%，生铁产量减少2%～2.5%。 焦炭在高炉中承受高温热力作用、化学作用，以及强烈气流和铁水的冲刷、磨损、剪切作用下性能必然降低，其透气性下降、块度减小、气孔壁变薄等影响高炉操作，所以高炉焦要求灰低、硫低、强度高、块度均匀、气孔均匀致密、反应性低、反应后强度高。入高炉的焦炭的标准逐渐完善、细化。我国一直将焦炭的机械强度(即冷态强度)作为衡量焦炭质量的重要指标,但在高炉实际生产中,与冷态强度相比,焦炭的反应性(CRI)与反应后强度(CSR)更能反映焦炭的质量。为了更好地模拟焦炭在高炉中反应过程,新的国家冶金焦炭标准中增加了CRI和CSR两项指标。为生产合格的焦炭、为高炉炼铁提供有利的指导。因此必须提高焦炭高温性质量。 2 现状 邯钢焦化厂现有焦炉42孔JN 43-80型两座（1#、2#），45孔58-Ⅱ型一座（3#），45孔JN43-80型一座（4#），45孔JN60-6型两座（5#、6#），与六座焦炉配套的备煤系统为南北两个机械化煤场和南北两套核子称自动配煤设施，分别向一炼焦1#、2#、3#、4#焦炉和5#、6#焦炉供煤。年产焦炭204万t，主要供应炼铁4# 620 m3高炉、5# 1 260 m3高炉、7# 2 000 m3高炉，炼铁5#高炉扩容为2 000 m3后，自产焦炭，全部以混料方式供给5#、7#高炉。表1为我厂近期内焦炭平均质量，我厂6 m焦炉和4.3 m焦炉均为

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；

GBT 1996-2017 冶金焦炭

冶金焦炭 1范围 本标准规定了冶金焦炭的技术要求、试验方法、检验规则、运输和质量证明书。 本标准适用于供高炉冶炼用的焦炭。 2规范性引用文件 下列文件中的条款对本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。 GB/T1997焦炭试样的采取和制备 GB/T2001焦炭工业分析测定方法 GB/T2005冶金焦炭的焦末含量及筛分组成的测定方法 GB/T2006焦炭机械强度的测定方法 GB/T2286焦炭全硫含量的测定方法 GB/T4000焦炭反应性及反应后强度试验方法 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 3技术要求 3.1冶金焦炭的技术指标应符合表1的规定。 3.2经供需双方协商，抗碎强度可按M25或M40供货，未注明时按M40供货。 3.3水分、焦末含量不作为质量考核依据。 表1冶金焦炭的技术指标 指标等级 粒度/mm ＞40＞2525~40 灰分（A d）/%一级 二级 三级 ≤12.0 ≤13.5 ≤15.0 硫分S t ，d （质量分数）/% 一级 二级 三级 ≤0.70 ≤0.90 ≤1.10 机械强度 抗碎强度 (M25)/% 一级 二级 三级 ≥92.0 ≥89.0 ≥85.0 按供需双方协 议 (M40)/% 一级 二级 三级 ≥82.0 ≥78.0 ≥74.0 耐磨强度(M10)/% 一级 二级 三级 ≤7.0 ≤8.5 ≤10.5 反应性（CRI）/% 一级 二级 三级 ≤30 ≤35 - - 反应后强度（CSR）/%一级≥60

二级三级≥55 - 挥发分（V daf）/%≤1.8 水分含量（M t）/%干熄焦≤2.0湿熄焦≤7.0 焦末含量/%≤5.0 注：百分号为质量分数。 4试验方法 4.1水分、灰分、挥发分的测定按GB/T2001的测定。 4.2全硫的测定按GB/T2286的规定进行。 4.3机械强度的测定按GB/T2006的规定进行。 4.4反应性和反应后强度的测定按GB/T4000的规定进行。 4.5焦末含量及筛分组成的测定按GB/T2005的规定进行。 5检验规则 5.1冶金焦炭的质量检验由供方质量监督部门进行,用户有权按本标准进行验收。 5.2焦炭试样的采制样按GB/T1997的规定进行。 5.3数值修约按GB/T8170的规定进行。 5.4当需方验收产品质量对质量有异议时,由供需双方协商解决。 6运输和质量证明书 6.1产品用洁净的火车车箱、汽车或其他运输工具装运。 6.2每批出厂的产品都应附有质量证明书，证明书内容应包括：供方名称、产品名称、标准编号、质量等级、批号、毛重、净重、车号、发货日期和本标准规定的各项检验结果等。

焦炭全分析

项目一 焦炭全水分测定 一、实验原理 称取一定质量的全水分焦炭试样，置于干燥箱中，在一定的温度下干燥至质量恒定，以焦炭试样的质量损失计算水分的百分含量。 二、实验仪器和设备 1.干燥箱：带有自动调温装置，能保持温度170～180℃。 2. 玻璃称量瓶：直径40mm ，高25mm ，并附有严密的磨口盖。 3．干燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。 4．分析天平：感量0.0001g 。 三、实验步骤 于预先干燥并称量过的称量瓶中称取粒度小于13mm 的试样12.5g （称准至1g ），铺平试样。将装有试样的称量瓶置于170～180℃的干燥箱中，1h 后取出，冷却5min 后称 量。进行检查性干燥，每次10min ，直到连续两次质量差在1g 内为止，计算时取最后一次的质量。 全水分按下式计算： 1001 ?-= m m m M t 式中 t M —焦炭试样全水分含量，% m —干燥前焦炭试样的质量，g 1m —干燥后焦炭试样的质量，g 试验结果取两次试验结果的算术平均值。 项目二 焦炭分析试样水分的测定 一、实验原理 称取一定质量的全水分焦炭试样，置于干燥箱中，在一定的温度下干燥至质量恒定，以焦炭试样的质量损失计算水分的百分含量。 二、实验仪器和设备 1.干燥箱：带有自动调温装置，能保持温度105～110℃。 2. 玻璃称量瓶：直径40mm ，高25mm ，并附有严密的磨口盖。 3．干燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。 4．分析天平：感量0.0001g 。 三、实验步骤

用预先干燥至质量恒定并已称量的称量瓶迅速称取粒度小于0.2mm 搅拌均匀的分析试样1±0.05g （称准至0.0002g ），平摊在称量瓶中。将盛有试样的称量瓶开盖置于105～110℃的干燥箱中干燥1h ，取出称量瓶立即盖上盖，放入干燥器中冷却至室温（约20min ），称量。进行检查性干燥，每次15min ，直到连续两次质量差在0.001g 内为止，计算时取最后一次的质量，若有增重则取增重前一次的质量为计算依据。 分析试样水分按下式计算： 1001 ?-= m m m M ad 式中 ad M —焦炭试样的水分含量，% m —干燥前焦炭试样的质量，g 1m —干燥后焦炭试样的质量，g 试验结果取两次试验结果的算术平均值。 表一 精密度 项目三 焦炭灰分的测定 一、 实验原理 称取一定质量的焦炭试样，于815℃下灰化，以其残留物的质量占焦炭试样质 量的百分数作为灰分含量。 二、 实验仪器、设备和试剂 1.箱型高温炉：带有测温和控温装置，能保持温度在815±10℃，炉膛具有足够的恒温区。 2.灰皿：瓷质。 3.灰皿夹：由耐热金属丝制成，也可使用坩埚钳。 4.干燥器：内装变色硅胶或粒状无水氯化钙。 三、 实验步骤 用预先于815±10℃灼烧至质量恒定的灰皿，称取粒度小于0.2mm 并搅拌均匀的 试样1±0.05g （称准至0.0002g ），并使试样铺平。将盛有试样的灰皿送入温度为 815±10℃的箱型高温炉炉门口，在10min 内逐渐将其移入炉膛恒温区， 关上炉门使其留有15mm 的缝隙，同时打开炉门上的小孔和炉后烟囱，于815±10℃灼烧1h 。 1h 后，用灰皿夹或坩埚钳从炉中取出灰皿，放在空气中冷却约5min ，移入干燥器中冷却至室温（约20min ），称量。 进行检查性灼烧，每次15min ，直到连续两次质量差在0.001g 内为止，计算时取最后一次的质量，若有增重则取增重前一次的质量为计算依据。

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