凱祥 有色金屬冶煉用焦炭

焦炭介紹

    焦炭是煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到950-1050℃，經(jīng)過(guò)干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段最終制成焦炭，這一過(guò)程叫高溫?zé)捊?高溫干餾)。由高溫?zé)捊沟玫降慕固坑糜诟郀t冶煉、鑄造和氣化。煉焦過(guò)程中產(chǎn)生的經(jīng)回收、凈化后的焦?fàn)t既是高熱值的燃料，又是重要的有機(jī)合成工業(yè)原料。

    焦炭是高溫干餾的固體產(chǎn)物，主要成分是碳，是具有裂紋和不規(guī)則的孔孢結(jié)構(gòu)體（或孔孢多孔體）。裂紋的多少直接影響到焦炭的力度和抗碎強(qiáng)度，其指標(biāo)一般以裂紋度（指單位體積焦炭?jī)?nèi)的裂紋長(zhǎng)度的多少）來(lái)衡量。衡量孔孢結(jié)構(gòu)的指標(biāo)主要用氣孔率（只焦炭氣孔體積占總體積的百分?jǐn)?shù)）來(lái)表示，它影響到焦炭的反應(yīng)性和強(qiáng)度。不同用途的焦炭，對(duì)氣孔率指標(biāo)要求不同，一般冶金焦氣孔率要求在40～45%，鑄造焦要求在35～40%，出口焦要求在30%左右。焦炭裂紋度與氣孔率的高低，與煉焦所用煤種有直接關(guān)系，如以氣煤為主煉得的焦炭，裂紋多，氣孔率高，強(qiáng)度低；而以焦煤作為基礎(chǔ)煤煉得的焦炭裂紋少、氣孔率低、強(qiáng)度高。焦炭強(qiáng)度通常用抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度兩個(gè)指標(biāo)來(lái)表示。焦炭的抗碎強(qiáng)度是指焦炭能抵抗受外來(lái)沖擊力而不沿結(jié)構(gòu)的裂紋或缺陷處破碎的能力，用M40值表示；焦炭的耐磨強(qiáng)度是指焦炭能抵抗外來(lái)摩檫力而不產(chǎn)生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦炭的裂紋度影響其抗碎強(qiáng)度M40值，焦炭的孔孢結(jié)構(gòu)影響耐磨強(qiáng)度M10值。M40和M10值的測(cè)定方法很多，我國(guó)多采用德國(guó)米貢轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)的方法。

焦炭參數(shù)

焦炭濾料特點(diǎn)

    焦炭濾料固定碳含量高、密度大、強(qiáng)度大、外觀(guān)光澤度好、化學(xué)性能穩(wěn)定、具有較好的固體顆粒保持能力，能可靠的提高懸浮顆粒的。焦炭濾料不含有害物質(zhì)，在酸性、中性水中均不溶解。焦炭濾料抗壓耐磨性強(qiáng)，有足夠的比表面積和合理的粒徑級(jí)配。由于焦炭濾料具有較好的固體顆粒保持能力，因此能夠可靠的提高懸浮顆粒能力。焦炭濾料不含有害物質(zhì)，在酸性、中性水中均不溶解，抗壓耐磨性強(qiáng)，有足夠的比表面積和合理的粒徑級(jí)配。由于焦炭濾料具有較好的固體顆粒保持能力，因此能夠可靠的提高懸浮顆粒能力，適用于生活飲用水及工業(yè)用水的過(guò)濾。

焦炭用途

    焦炭主要用于高爐煉鐵和用于銅、鉛、鋅、鈦、銻、汞等有色金屬的鼓風(fēng)爐冶煉，起還原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架作用。煉鐵高爐采用焦炭代替木炭，為現(xiàn)代高爐的大型化奠定了基礎(chǔ)，是冶金史上的一個(gè)重大里程碑。為使高爐操作達(dá)到較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，冶煉用焦炭(冶金焦)必須具有適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，包括冶煉過(guò)程中的熱態(tài)性質(zhì)。焦炭除大量用于煉鐵和有色金屬冶煉(冶金焦)外，還用于鑄造、化工、和鐵合金，其質(zhì)量要求有所不同。如鑄造用焦，一般要求粒度大、氣孔率低、固定碳高和硫分低;化工氣化用焦，對(duì)強(qiáng)度要求不嚴(yán)，但要求反應(yīng)性好，灰熔點(diǎn)較高;

焦炭質(zhì)量評(píng)價(jià)

    1、焦炭中的硫分：硫是生鐵冶煉的有害雜質(zhì)之一，它使生鐵質(zhì)量降低。在煉鋼生鐵中硫含量大于0.07%即為廢品。由高爐爐料帶入爐內(nèi)的硫有11%來(lái)自礦石；3.5%來(lái)自石灰石；82.5%來(lái)自焦炭，所以焦炭是爐料中硫的主要來(lái)源。焦炭硫分的高低直接影響到高爐煉鐵生產(chǎn)。當(dāng)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%，礦石加入量增加0.3%高爐產(chǎn)量降低1.5—2.0%.冶金焦的含硫量規(guī)定不大于1%，大中型高爐使用的冶金焦含硫量小于0.4—0.7%。

    2、焦炭中的磷分：煉鐵用的冶金焦含磷量應(yīng)在0.02—0.03%以下。

    3、焦炭中的灰分：焦炭的灰分對(duì)高爐冶煉的影響是十分顯著的。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、焦炭中的揮發(fā)分:根據(jù)   焦炭的揮發(fā)分含量可判斷焦炭成熟度。如揮發(fā)分大于 1.5% ，則表示生焦;揮發(fā)分小于 0.5 - 0.7%，則表示過(guò)火，一般成熟的冶金焦揮發(fā)分為 1% 左右。

    5、焦炭中的水分:水分波動(dòng)會(huì)使焦炭計(jì)量不準(zhǔn)，從而引起爐況波動(dòng)。此外，焦炭水分提高會(huì)使 M40 偏高， M10 偏低，給轉(zhuǎn)鼓指標(biāo)帶來(lái)誤差。

    6、焦炭的篩分組成:在高爐冶煉中焦炭的粒度也是很重要的。中國(guó)過(guò)去對(duì)焦炭粒度要求為:對(duì)大焦?fàn)t(1300 - 2000 平方米)焦炭粒度大于 40 毫米;中、小高爐焦炭粒度大于 25 毫米。但一些 鋼 廠(chǎng)的試驗(yàn)表明，焦炭粒度在 40 - 25 毫米為好。大于 80 毫米的焦炭要整粒，使其粒度范圍變化不大。這樣焦炭塊度均一，空隙大，阻力小，爐況運(yùn)行良好。