5-焦炭基础知识

焦炭品种培训煤焦部凌浩刚主要内容1.焦炭基础知识2.焦炭市场格局3.采价注意事项第一部分焦炭基础知识哪个是焦炭？焦炭什么是焦炭？焦炭是一种质地坚硬、多孔、呈银灰色，并有不同粗细裂纹的碳质固体块状材料。焦炭的种类冶金焦高炉焦铸造焦铁合金焦有色金属焦气化焦电石焦型焦焦炭90%左右的冶金焦用于高炉炼铁，因此目前高炉焦通常为称为冶金焦针状焦焦炭在钢铁冶炼中的作用—1.热量来源高炉冶炼过程总热量的70%－80%是由焦炭和煤粉燃烧提供，尽管喷煤技术广泛应用，但焦炭在冶炼中的主要地位没有改变，理论上最低焦比至少为250kg/t。焦炭在钢铁冶炼中的作用—还原、渗碳间接还原：3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2Fe3O4+CO→3FeO+CO2FeO+CO→Fe+CO2直接还原：FeO+CO→Fe+CO2冶炼得到的生铁含碳量一般在4.3%左右，在高炉炼铁过程中，焦炭中的碳会逐步渗透到生铁中，生铁渗碳消耗焦炭约7%－10%。焦炭在钢铁冶炼中的作用—骨架作用焦炭在料柱中占1/3－1/2的体积，尤其是在高炉下部高温区只有焦炭是以固体状态存在，它对料柱起骨架作用，支撑着烧结矿、球团矿、天然块矿等炼铁原料，冶炼过程中高炉下部料柱的透气性几乎完全由焦炭来维持，起到煤气的透气窗作用。焦炭的生产通过烟煤在隔绝空气的条件下加热到1000℃左右。一般结焦时间：17-22小时（满负荷）生产焦炭的同时会产生副产品，增加企业效益主要原料：主焦煤+（肥煤、1/3焦煤、瘦煤、气煤、弱粘煤）生产1吨焦炭需要1.4吨左右炼焦煤炼焦煤种分类指标单独成焦特征气煤Vdaf＞28～37%、G＞50～65所得焦炭纵裂纹多，且细长而易碎，气孔大而不均匀，反应性高。Vdaf＞37%、G＞35～50Vdaf＞37%、G＞50～65Vdaf＞37%、G＞65、Y＜25mm、b≤220%气肥煤Vdaf＞37%、G＞85、Y＞25mm、b＞220%生成焦炭强度不高，在配用气肥煤时，需适当减少气煤的用量，增加瘦化组分。1/3焦煤Vdaf＞28～37%、G＞65、Y≤25mm、b≤220%强度接近于肥煤，耐磨强度比肥煤低，比气肥煤、气煤要高肥煤Vdaf＞10～20%、G＞85、Y＞25mm、b＞150%焦炭熔融性好，但焦炭横裂纹多，气孔率高，在焦饼根部有蜂窝状。Vdaf＞20～28%、G＞85、Y＞25mm、b＞150%Vdaf＞28～37%、G＞85、Y＞25mm、b＞150%主焦煤Vdaf＞10～20%、G＞65、Y≤25mm、b≤150%焦炭块度大，裂纹少，机械强度高。可单独炼制出优质冶金焦炭。Vdaf＞20～28%、G＞50～65Vdaf＞20～28%、G＞65、Y≤25mm、b≤150%瘦煤Vdaf＞10～20%、G＞20～50焦炭块度大，裂纹少，熔融性差，耐磨强度M10差Vdaf＞10～20%、G＞50～65其它煤如：1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、贫煤、贫瘦煤不能作为主要炼焦煤，只能作为添加剂使用。配煤质量要求1.水分：一般每增加1%，炼焦时间延长20分钟，一般水分控制在10%左右为佳。2.挥发分：一般控制在26-28%。3.灰分、硫分：以一级冶金焦灰分12%，硫分0.6%为例，要求配煤灰分《9%，硫分《1%炼焦煤结焦过程干燥脱水脱气软化熔融、收缩（形成半焦）二次脱气(形成焦炭）0-120120-200200-350350-550550-1000炼焦生产简图炼焦所得产品1.焦炭2.煤气（1吨焦炭大约析出400-500m3煤气）3.焦油（1吨焦炭大约析出40-50kg焦油）4.粗苯（1吨焦炭大约析出15kg粗苯）5.硫氨（1吨焦炭大约析出5kg硫氨）焦炭的筛选冶金焦（30-90mm）：高炉炼铁焦粒/焦丁（10-30mm）：铁合金冶炼、电炉炼钢（降低能耗，提高生产率）焦粉（0-10mm）：烧结我国冶金焦质量标准一级二级三级强度M25(%)≥9292.0-88.188.1-耐磨M10(%)≤7.0≤8.5≤11.5挥发分Vdaf（%）1.9%1.9%1.9%硫分St,d,（%）0.6%0.8%1.0%灰份Ash(%)12%13.5%15.0%不同容积高炉对冶金焦质量要求容积级别(m3)10002000300040005000M40≥78≥82≥84≥85≥86M10≤8.0≤7.5≤7.0≤6.5≤6.0反应后强度CSR≥58≥60≥62≥64≥65反应性指数CRI≤28≤26≤25≤25≤25灰分≤13≤13≤12.5≤12≤12硫分≤0.7≤0.7≤0.7≤0.6≤0.6粒度(mm)75-2575-2575-2575-2575-30焦炭主要指标A：灰分灰分主要来自于煤，主要成分是SiO2和Al2O3。一般焦炭灰分每升高1%，每吨生铁消耗焦炭量(焦比)增加1.7％～2.0％，生铁产量降低约2.2％～3.0％。S:硫份生铁中的硫含量＞0.07%即为废品。由于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%焦炭。V:挥发分一般为1-2%。挥发分过高说明焦炭没有烧熟；过低说明焦炭过火，对其块度有影响。另外，挥发分指标也是焦炉生产中控制污染的一项考虑因素，因为在焦炉生产的推焦到熄焦过程中，焦炭中残余挥发产物会造成对大气的污染。Mt:水分主要是熄焦过程中产生，对焦炭的质量本身没有什么影响；但在高炉冶炼中如果水分过高会影响炉况波动。M25(M40):抗碎强度M10:耐磨强度常温下通过各种对焦炭的作用力测试焦炭的物理强度。（通常叫做冷强度）CSR:反应后强度高炉反应后焦炭受各种作用力的强度指标CRI:反应性主要是焦炭中C在高炉中和CO2、O2、H2等化学反应中的消耗速度。(CSR、CRI通常称为热强度）