什么是炼焦用煤

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，全文如下。

目录

炼焦煤简介

炼焦煤资源

炼焦煤分布?

?焦炭的种类

电石焦基础知识

铁合金焦基础知识

硅铁合金生产对焦炭的要求

焦炭的质量指标

焦炭转鼓实验方法炼焦煤简介

炼焦煤资源

炼焦煤分布?

?焦炭的种类

电石焦基础知识

铁合金焦基础知识

硅铁合金生产对焦炭的要求

焦炭的质量指标

焦炭转鼓实验方法展开 编辑本段炼焦煤简介

炼焦煤:按照煤炭用途进行划分，作为生产原料，用来生产焦炭，进而用于钢铁行业的煤炭种类。除了炼焦煤之外，还分为动力燃料用的动力煤，化工行业原料用的无烟煤，钢铁行业高炉喷吹用的喷吹煤。 炼焦煤主要包括：贫瘦煤、瘦煤、焦煤、1/3焦煤、肥煤、气煤、气肥煤七种。

编辑本段炼焦煤资源

《BP世界能源统计2007》数据显示，2006年末全球探明的煤炭可采储量总计9090.64亿吨，可采年限为147年。根据煤炭变质程度，煤炭探明储量中焦煤不到资源量的1/10。世界焦煤资源中，肥煤、主焦煤、瘦煤约占1/2，其经济可采储量约5000亿吨，其中低灰、低硫的优质焦煤资源大约仅有600亿吨。世界焦煤资源中，约有1/2 分布在亚洲地区，1/4 分布在北美洲地区，其余1/4 则分散在世界其它地区。从焦煤查明资源储量情况看，中国焦煤资源占世界25%左右，具备比较优势。 我国的炼焦煤储量低，优质资源稀缺。我国炼焦煤的储量仅为2,758亿吨，占全国查明煤炭资源储量的27%。其中，气煤占我国煤炭总资源量的13.75%、肥煤占3.53%，主焦煤占5.81%，瘦煤占4.01%。去除高灰、高硫、难洗选、不能用于炼焦的部分，优质的焦煤和肥煤的资源稀缺，占查明煤炭资源储量的比例不足6%和3%。 与我国丰富的煤炭资源相比，中国炼焦煤资源相对稀缺，储量仅占我国煤炭总量的26.3%，且近年来在找矿方面几乎没有新的发现。其中粘结性差、适合作配煤的气煤储量占到近一半，而强粘结性的主焦煤和肥煤仅占煤炭总储量的3.53%和5.81%，也就是说，炼焦煤的主要配煤品种—主焦煤和肥煤合计仅占焦煤总储量比重为36%左右。

编辑本段炼焦煤分布?

中国埋藏深度在1000米以内的炼焦煤资源80%分布在山西省和贵州省。山西省焦煤查明资源储量1694.6亿吨，占全国焦煤查明储量61.4%；山西省焦煤可采储量331.6 亿吨，占全国可采储量51.3%，山西省焦煤可采储量和查明资源储量均位居全国首位。焦煤查明资源储量占全国第二、三、四、五位的分别是安徽省236.2 亿吨、山东省172.7 亿吨、贵州省98.6 亿吨、黑龙江省98.2 亿吨。

编辑本段?焦炭的种类

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，作为气化原料，生产以CO和H2为可燃成分的煤气。气化过程的主要反应有： C+O2→CO2+408177KJ CO2+C→2CO-162142KJ C+H2O→CO+H2-118628KJ C+2H2O→CO2+2H2-75115KJ 因为产生CO和H2的过程均是吸热反应，需要的热量由焦炭的氧化、燃烧提供，因此气化焦也是气化过程的热源。气化焦要求灰分低、灰熔点高、块度适当和均匀。其一般要求如下：固定炭>80%；灰分1250℃；挥发分<3.0%；粒度15-35mm和35mm两级。冶金焦虽可以用作气化焦，但由于受炼焦煤资源和价格等的限制，一般不用冶金焦制气。以高挥发分粘结煤为原料生产的气煤焦，块度小、强度低，不适用于高炉冶炼，但它的气化反应性好，可取代气化焦用于制气。 电石用焦是在生产电石的电弧炉中作导电体和发热体用的焦炭。电石用焦加入电弧炉中，在电弧热和电阻热的高温（1800-2200℃）作用下，和石灰发生复杂的反应，生成熔融状态的炭化钙（电石）。其生成过程可用下列反应式表示： CaO+3C→CaC2+CO-46.52KL

编辑本段电石焦基础知识

电石用焦是在生产电石的电弧炉中作导电体和发热用的焦炭。电石用焦加入电弧炉中，在电弧热和电阻热的高温（1800-2200℃）作用下，和石灰石发生复杂的发应，生成熔融状态的碳化钙（电石）。其生成过程可用下列发应式表示： CaO+3C→CaC2+CO-46.52KJ 电石用焦应具有灰份低、反应性高、电阻率大和粒度适中等特性，还要尽量除去粉末和降低水分。其化学成分和粒度一般应符合如下要求：固定碳大于84%，灰份小于14%，挥发份小于2%，硫份小于1.5%，磷分小于0.04%，水分小于1.0%，粒度根据生产电石的电弧炉容量而定： 电炉容量/KV?A 粒度/mm <5000 3-12 5000-10000 3-15 10000-20000 3-18 >20000 3-20 粒度合格率要求在90%以上。

编辑本段铁合金焦基础知识

铁合金焦是用于矿热炉冶炼铁合金的焦炭。铁合金焦在矿热炉中作为固态还原剂参与还原反应，反应主要在炉子中下部的高温区进行。以冶炼归铁合金为例，其反应式为SiO2（液）+2C（固）=Si（液）+2CO（气），随着反应的进行，焦炭中的固定碳不断消耗，主要以CO形式从炉顶逸出。焦炭灰份中的三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁和五氧化二磷等，部分或大部分被还原出来，进入合金中；未参加反应的部分进入炉渣。焦炭中的硫和硅生成硫化硅和二硫化硅后挥发掉。冶炼不同品种的铁合金，对焦炭质量的要求不一，生产硅铁合金时对焦炭质量要求最高，所以能满足硅铁合金生产的铁合金焦，一般也能满足其他铁合金生产的要求。

编辑本段硅铁合金生产对焦炭的要求

固定碳含量高，灰份低，灰中有害物质三氧化二铝和五氧化二磷等的含量要少，焦炭反应性好，焦炭电阻率特别是高温电阻率要大，挥发份要低，有适当的强度和食粮的块度，水分少而稳定。 中国冶标（YB/T034-92）规定了铁合金焦的技术要求，要求粒度为2-8mm，8-20mm，8-25mm。其他指标见表 型焦是由煤粉等原料加压成型煤，再经炭化等后处理制成的一种新型焦炭。型焦品种较多，按所用原料可分为褐煤型焦和无烟煤型焦等；按制备工艺可分为冷压型焦和热压型焦两类；按用途可分为高炉型焦和铸造型焦等。

编辑本段焦炭的质量指标

[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。如表31-1所示。 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见表31-2。

编辑本段焦炭转鼓实验方法

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 40/M40 表31-2 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 表31-3 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

煤种范畴包括 ：肥煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤

主焦煤 一般指 肥煤和焦煤

其他一般为 炼焦配煤

根据煤炭的煤化程度由低到高，可以将煤炭分为褐煤、烟煤到无烟煤。习惯上，将具有一定的粘结性，在室式焦炉炼焦条件下可以结焦，用于生产一定质量焦炭的原料煤统称为炼焦煤。根据我国的煤炭分类标准，烟煤中的气煤、肥煤、气肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤和贫瘦煤都属于炼焦煤，而褐煤、无烟煤以及烟煤中的长焰煤、不黏煤和贫煤都属于非炼焦煤。我国炼焦煤各煤种的储量不均匀，以气煤（包括1/3焦煤）最多，其次为焦煤。此外，尚有未分类的占1.96%。

炼焦煤各煤种介绍

焦煤 用途：基础炼、焦配煤

特点：是一种结焦性最好的炼焦用煤，它的碳化程度高、粘结性好，加热时能产生热稳定性很高的胶质体。如用焦煤单独炼焦，能获得块度大、裂纹少、强度高、耐磨性好的优质焦炭。单独炼焦时，由于膨胀压力大，易造成推焦困难。

肥煤 用途：基础炼、焦配煤

特点：是粘结性最强、中等煤化程度的煤，加热时能产生大量胶质体。用肥煤单独炼焦能产生熔融性好、强度高的焦炭，但焦炭的横裂纹多，气孔率高，易碎，因此多与粘结性较弱的气煤、瘦煤或弱粘煤等配合炼焦。

1/3焦煤 用途：基础炼、焦配煤

特点：是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤。具有中高挥发分的强粘结性煤。用这种煤单独炼焦时，能生成熔融性良好、强度较高的焦炭。炼焦时，1/3焦煤的配入量可在较宽范围内波动，都能获得强度较高的焦炭，这种煤也是良好的炼焦配煤中的基础煤。

瘦煤 用途：基础炼、焦配煤

特点：是煤化程度最高的炼焦煤，它的挥发分低，受热后产生的胶质体数量比焦煤少，且软化程度高。用瘦煤单独炼焦时，能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好的焦炭，但这种焦炭的耐磨强度较差，瘦煤作炼焦配煤用效果较好。

气肥煤 用途：基础炼、焦配煤

特点：是一种挥发分胶质体厚度都很高的强粘性肥煤类。气肥煤结焦性介于肥煤和气煤之间，单独炼焦对能产生大量气体和液体化学产品。

气煤 用途：基础炼、焦配煤

特点：是一种碳化程度较低的炼焦煤，加热时能产生较多的挥发分和较多的焦油，胶质体的热稳定性低于肥煤。气煤也能单独炼焦，但焦炭的抗碎强度和耐磨强度较差，焦炭多呈细长条且易碎，并有较多的纵裂纹。配煤炼焦肘多配入气煤，可增加产气率和化学产品回收率。

1/2中黏煤 用途：基础炼、焦配煤

特点：1/2中粘煤是一种中等粘结性的中高挥发分烟煤，是碳化程度最低的炼焦煤。一部分中粘煤在单独炼焦时能生成一定强度的焦炭，可作配煤炼焦的原料；粘结性较弱的另一部分中粘煤单独炼焦时，生成的焦炭强度差，粉焦率较高。因此，这种煤可作气化用煤或动力用煤，在配煤炼焦时也可适当配入。

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。

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。

焦炭属于煤化工行业。

信息来自：中国煤炭信息网 知识堂

焦炉煤气，又称焦炉气，由于可燃成分多，属于高热值煤气，粗煤气或荒煤气。那么你对焦炉煤气了解多少呢?以下是由我整理关于焦炉煤气知识的内容，希望大家喜欢!

焦炉煤气的介绍

焦炉煤气是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3(标准状态)。其主要成分为氢气(55%~60%)和甲烷(23%~27%)，另外还含有少量的一氧化碳(5%~8%)、C2以上不饱和烃(2%~4%)、二氧化碳(1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。

焦炉气属于中热值气，其热值为每标准立方米17~19MJ，适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气。焦炉气含氢气量高，分离后用于合成氨， 其它 成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。 焦炉气为有毒和易爆性气体，空气中的爆炸极限为6%~30%。

焦炉煤气的特点

1、焦炉煤气发热值高16720—18810KJ/m³，可燃成分较高(约90%左右)2、焦炉煤气是无色有臭味的气体

3、焦炉煤气因含有CO和少量的H2S而有毒4、焦炉煤气含氢多，燃烧速度快，火焰较短

5、焦炉煤气如果净化不好，将含有较多的焦油和萘，就会堵塞管道和管件，给调火工作带来困难

6、着火温度为600~650 ℃。 7、焦炉煤气含有H2(55~60%)，CH4(23~27%)，CO(5~8%)，CO2(1.5~3.0%)，N2(3~7%)，O2(<0.5%)，cmhn(2~4%)密度为0.45~0.50 Kg/Nm3。 目前，我国焦炭年产量超过4亿t，每年可有近1000×108m3焦炉煤气可作资源型开发利用。主要应用于制甲醇、化肥、发电、制氢、还原铁。

焦炉煤气的应用

1、焦炉煤气用于生产甲醇

甲醇是重要的有机化工原料，也是优良的液体燃料，利用焦炉煤气制造甲醇是我国目前焦炉煤气综合利用的主要方式。焦炉煤气中含有25%以上的CH4,，只需将焦炉煤气中的甲烷转化成一定比例的CO和H2， 就能满足合成甲醇的工艺要求。

2、焦炉煤气用于生产化肥

用焦炉煤气制合成氨也是焦炉煤气综合利用的重要途径之一。数据表明，1720m3焦炉煤气可以生产1t合成氨，进而合成尿素，生产成本低于以天然气或无烟煤为原料的尿素生产工艺，成本优势明显。由于规定尿素为国家免税产品，因此相比甲醇等化工产品来说，经济效益具有较好的优势。

3、焦炉煤气用于发电

利用焦炉煤气发电是较为成熟的技术，有：蒸汽发电、燃气轮机发电、内燃机发电、燃气—蒸汽联合循环发电4类。蒸汽机的发电效率最低，不到30%，其次是燃气机发电和内燃机发电，发电效率30%-35%。燃气-蒸汽联合循环发电技术是我国大中型钢铁联合企业正在积极推广的技术，是热能资源的高效梯级综合利用，其发电效率高达45%以上，在兰州厚壁无缝钢管、济钢、 宝钢、太钢等企业得到推广。

4、焦炉煤气制氢

氢气是最清洁的能源，人类社会的发展目标是实现以氢能为主要能源。由于焦炉煤气含有丰富的氢资源，用焦炉煤气制氢的主要 方法 是采用变压吸附技术从焦炉煤气中分离氢气。 目前，许多大中型焦化企业都在策划设计和建设苯加氢装置，其加氢所需的氢气都将是采用变压吸附技术从焦炉煤气分离而出。焦炉煤气制氢还用于煤焦油加氢，利用催化加氢反应，使分子量高、氢碳比(H/C)低、杂质含量多的煤焦油转化为分子量较低、氢碳比较高，成为优质燃料油组分。

5、焦炉煤气用于生产直接还原铁

传统的炼铁工业完全依靠碳为还原剂，而焦炉煤气中H2和甲烷含量分别为50%和20%，只需将焦炉煤气中甲烷进行热裂解即可获得74%的H2的和25%的CO，以此作为直接还原生产的还原性气体是非常廉价的，能大大降低炼铁过程炼焦煤和焦炭的消耗。

备煤：来煤的卸车和倒运至煤场储存，通过皮带将不同煤种的煤送配煤盘按一定配煤比混合，再送粉碎机粉碎后通过皮带送往焦炉煤塔。

炼焦：装煤车从煤塔取煤装入焦炉，生成焦炭和荒煤气，焦炭熄灭后筛除焦粉通过皮带送往炼铁；荒煤气送回收车间。

回收：经煤气鼓风机将荒煤气抽入系统，通过除油、脱硫脱氰、脱氨、脱苯等，生成比较洁净的焦炉煤气外送，同时得到不同的化学产品。

精制：（目前已拆除）对回收分离出的粗焦油进行深加工，得到不同的化工产品。

所用的煤炭

干熄焦（目前只针对3、4#焦炉）：将焦炉推出的赤热红焦通过冷惰性气体（氮气）冷却至200度以下，转运至筛焦。

气煤：变质程度低，挥发分含量较高，粘结性低，容易形成纵裂纹，焦炭碎，强度低。可提高煤气和化学产品产率。

肥煤：中等变质程度的煤，粘结性高，容易形成横裂纹，强度高，耐磨性差。

焦煤：是单独成焦最好的炼焦煤，焦炭块度大、裂纹少，耐磨性好，在配煤中起到提高焦炭强度的作用。

瘦煤：粘结性不高，适当配入瘦煤可加大焦炭块度，配入量过多，则降低配煤粘结性，使焦炭耐磨性下降，质量不好。

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。

中国东北本溪，河北唐山、井陉等，都是著名产地。

银灰色至银黑色坚硬多孔固体，含碳96%以上，热值约29×103kJ/kg。用于生铁和有色金属冶炼、铸造，以及制造电石、气化造气等。煤经高温干馏而得。

焦炭，炼焦煤料在高温作用下，经过热解、缩聚、固化、收缩等一系列复杂的物理化学过程而形成的固体燃料。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。

煤中的水分按结合状态可以分为游离水和化合水。

（1）煤中的游离水

是指与煤呈物理状态结合的水，吸附在煤的外表面和内部孔隙中。可分为两类：

外在水分Mf外表面和大孔隙－收到基

内在水分Minh小孔隙 －空气干燥基

二者的质量之和即煤中的全水分Mar（收到基）

煤质分析化验采用的空气干燥基水分为Mad，即与Minh，ad大小相同。

2）煤的化合水包括结晶水和热解水。

结晶水是指煤中含结晶水的矿物所具有的。

热解水是煤炭在高温热解条件下，煤中氢和氧结合生成的水。

通常煤中的水分指煤中游离态的吸附水。

（3）煤的最高内在水分

指煤样在30℃，相对湿度达到96％的条件下吸附水分达到饱和时测得的水分，用符号MHC表示。该指标反映年轻煤的煤化程度，由于空气干燥基水分的平衡湿度一般低于96％，因此，最高内在水分高于空气干燥基水分。

煤中水分含量分级：

低水分煤 ≤ 5％

中水分煤 ＞ 5～15％

高水分煤 ＞ 15％

煤中水分对煤炭利用的影响

（1）燃烧、气化、炼焦 →吸收额外的热量，降低热效率

（2）煤炭运输→浪费运力

（3）煤炭成本→高水分，煤价下降

（4）适量的水分可以在运输和贮存中减少煤粉尘的产生，减少煤的损失