焦炭含有什么金属

焦碳是混合物。Ì¡HÑ7kÅ&„,club.cqvip.comQ]¯çá¦.h¨"

焦炭的化学组成Ì¡HÑ7kÅ&„,club.cqvip.comQ]¯çá¦.h¨"

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。Ì¡HÑ7kÅ&„,club.cqvip.comQ]¯çá¦.h¨"

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（一）固定碳和挥发分Ì¡HÑ7kÅ&„,club.cqvip.comQ]¯çá¦.h¨"

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。Ì¡HÑ7kÅ&„,club.cqvip.comQ]¯çá¦.h¨"

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（二）灰分Ì¡HÑ7kÅ&„,club.cqvip.comQ]¯çá¦.h¨"

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。Ì¡HÑ7kÅ&„,club.cqvip.comQ]¯çá¦.h¨"

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（三）水分Ì¡HÑ7kÅ&„,club.cqvip.comQ]¯çá¦.h¨"

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。Ì¡HÑ7kÅ&„,club.cqvip.comQ]¯çá¦.h¨"

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（四）硫分Ì¡HÑ7kÅ&„,club.cqvip.comQ]¯çá¦.h¨"

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%。Ì¡HÑ7kÅ&„,club.cqvip.comQ]¯çá¦.h¨"

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（五）磷分Ì¡HÑ7kÅ&„,club.cqvip.comQ]¯çá¦.h¨"

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。Ì¡HÑ7kÅ&„,club.cqvip.comQ]¯çá¦.h¨"

      焦炭的用途比较广泛，不仅可以作为还原剂、能源和供炭剂用于高炉炼铁、冲天炉铸造、铁合金冶炼和有色金属铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，也可以应用于电石生产、气化和合成化学等领域，使用的作用是比较显著的。

      一般焦炭的产品可以分为两类，第一类是主产品焦炭，第二类为焦化副产品，包括焦炉煤气、煤焦油以及粗苯，并以净化后的气体制备甲醇。对于焦化副产品的综合利用不仅可以减轻环境污染、降低企业成本，而且焦化副产品已经成为重要利润来源，所以这几年发展比较好。

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：

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。

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　 （1）供热。

高炉冶炼所需要的热量是由焦炭和喷吹燃料的燃烧及热风提供的，其中焦炭燃烧提供的热量占75％～80％。焦炭灰分低，并在下降至风口前仍然保持一定的块度，是保证燃烧状态良好的重要条件。

　 （2）还原剂。

高炉中矿石的还原是通过间接还原和直接还原完成的。间接还原反应约从400℃开始。间接还原是上升的炉气中的CO还原矿石，使氧化铁逐步从高价铁还原成低价铁一直到金属铁，同时产生CO2:

　直接还原是在高炉中约850℃以上的区域开始。由于高温时生成的CO2立即与焦炭中的碳反应生成CO，从全过程看可以认为是焦炭中的碳直接参与还原过程：

不论间接还原或直接还原，都是以CO为还原剂。为了不断补充CO，要求焦炭有一定的反应性。

　 （3）料柱骨架。

高炉炉料中以焦炭堆积密度为最小，焦炭体积占炉料总体积的35％～50％。焦炭比较坚固，且在风口区以上始终保持块状，因此它是高炉料柱中的骨架，起疏松料柱、保证料柱有良好透气性的作用，是炉况顺行的重要因素。

　 （4）供碳。

生铁中的碳全部来源于高炉焦，进入生铁的碳约占焦炭含碳量的7％～9％。焦炭中的碳从高炉软融带开始渗入生铁；在滴落带，滴落的液态铁与焦炭接触时，碳进一步渗入生铁，最后可使生铁的碳含量达到4％左右。

焦炭

焦炭是固体燃料的一种。是由煤在约1000℃的高温条件下经干馏而获得。主要成分为固定碳，其次为灰分，所含挥发分和硫分均甚少。呈银灰色，具金属光泽。质硬而多孔。

焦炭产量约占焦化产品的75%左右。焦炭主要用于炼铁，它在生铁生产成本中约占1/2～1/3。高炉冶炼过程实际上是将铁矿石还原的过程， 焦炭即充当了还原剂和热量来源。

焦炭又可用于肥料工业， 利用焦炭与水蒸气、空气作用， 制成半水煤气， 然后再使氢与空气中的氮结合生成氨。焦炭还是生产乙炔、氰氨基钙、二硫化碳和电极等反应剂，也是城市煤气工业的重要原料。从中国焦炭产量分布情况看，中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

焦炭由烟煤经高温炼焦过程制得,主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌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.

木炭是木材或木质原料经过不完全燃烧,或者在隔绝空气的条件下热解,所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料.利用其吸湿性来观测气候变化.燃料,电炉冶炼的还原剂,金属精制时用作覆盖剂保护金属不被氧化.在化学工业上常作二硫化碳和活性炭等的原料.用作饼干厂、冶炼厂等的燃料,也用于水的过滤、液体的脱色和制备黑色火药等.还在研磨、绘画、化妆、医药、火药、渗碳、粉末合金等各方面应用.

2、其发热量大多为26380～ 31400kJ/kg(6300～7500kcal/kg)。按用途不同，有冶金焦炭、铸造用焦和化工用焦三大类。按尺寸大小，又有块焦、碎焦和焦屑等之分。主要用于冶炼钢铁或其他金属，亦可用作制造水煤气、气化和化学工业等的原料。