型焦的生产及性质特点

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：型焦型焦是由煤粉等原料加压成型煤，再经焦化处理制成的一种新型焦炭。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。焦炭水分应力求稳定。表6-52 我国主要焦炭产地及成分①落下强度指2m高处落下三次，块度在25mm以上的型焦所占质量百分比。

1.焦炭的种类、作用与标准

焦炭通常按用途分为冶金焦、铸造焦、铁合金焦、气化焦和电石用焦等；由煤粉加压成型煤，再经碳化等处理制成的新型焦炭称为型焦。

（1）冶金焦炭冶金焦炭的技术要求应符合表6-49的规定。

1）经供需双方协商，抗碎强度可按M25或M40供货。

2）用湿法熄焦工艺，水分不作质量考核依据。用户需要时，应提供反应性和反应后强度数据。

冶金焦在弱氧化性冲天炉内，除了起燃料和填料的作用外，还具有将氧化铁还原为生铁的作用，可用于熔炼含大量氧化铁的低质炉料。

（2）铸造焦铸造焦是专用于冲天炉熔炼铸铁的焦炭，是冲天炉熔炼铸铁的主要燃料。其主要作用是熔化炉料并使铁液过热，支撑料柱保持其良好的透气性。性能特点如下：

1）铸造焦的灰分比现用冶金焦的低。

2）铸造焦块度大、强度高，其运输破损率降低。

3）同样条件下，使用铸造焦的铁液温度比冶金焦高。

4）铸造焦反应性低，燃烧比高，热能利用率高。

我国参照国际经验和我国原料条件，于1988年颁布了铸造焦国家标准（见表6-50）。

表6-49 冶金焦质量标准（GB/T1996—2003）

注：表中的百分数为质量分数。

表6-50 铸造焦（GB/T8729—1988）

注：1.强度指标以块度大于80mm为准。

2.表内规定的块度（mm）、灰分（%）、硫分（%）、强度（%）都是质量考核指标，以上指标任一项达不到规定的级别时，则不能作为该级验收。（强度指标M₄₀与SI⁵₄0并列使用，当这两个指标数值有矛盾时，以M₄₀值为准）。

3.表内规定的水分（%）、挥发分（%）、显气孔率（%），碎焦率（%）不作为主要质量验收指标。水分作为生产操作中控制指标，以干基计价；碎焦率超过时，由供需双方协商解决。

（3）型焦型焦是由煤粉等原料加压成型煤，再经焦化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。国内某焦化厂冷压型焦技术指标见表6-51。

表6-51 冷压型焦技术指标

①落下强度指2m高处落下三次，块度在25mm以上的型焦所占质量百分比。

（4）铁合金焦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。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。

我国冶标（YB/T034—2015）规定了铁合金焦的技术要求，要求粒度为2～8mm，8～20mm，8～25mm。

（5）电石用焦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。

电石用焦应具有灰分低、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（质量分数）和粒度一般应符合如下要求：固定碳＞84%，灰分＜14%，挥发分＜2.0%，硫分＜1.5%，磷分＜0.4%，水分＜1.0%，粒度根据生产电石的电弧炉容量而定。

2.焦炭化学组成

（1）固定碳和挥发分固定碳是焦炭的主要成分。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），生焦耐磨性差。挥发物含量过低表示焦炭过烧（过火焦）。过火焦易碎，易落入熔渣中，造成排渣难和风口烧坏等。正常焦炭的挥发分在1%（质量分数）左右。

（2）灰分灰分是焦炭燃烧后的残留物，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。

（3）水分焦炭在102～105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分，一般为3%～5%。焦炭水分应力求稳定。

（4）硫分硫分是铸铁的主要有害物质，铁液中的硫，约50%来自焦炭。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。

（5）磷分焦炭中的磷分在炼铁时大部分转入铁中。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。

3.焦炭的物理性质

焦炭的物理性质指标是筛分组成、耐磨性和抗碎性。抗碎强度和耐磨强度是两项极重要的物理性质。焦炭如无足够的抗碎耐磨强度，容易在冲天炉内碎裂产生较多的碎焦，会使冲天炉内料柱透气性下降，炉况变差。

4.国内铸造焦主要产地

我国铸造焦主要产地见表6-52。

表6-52 我国主要焦炭产地及成分