焦煤(coking coal)也稱(chēng)冶金煤,是中等及低揮發(fā)分的中等粘結性及強粘結性的一種煙煤。在中國煤炭分類(lèi)國家標準中,是對煤化度較高,結焦性好的煙煤的稱(chēng)謂。又稱(chēng)主焦煤。
中國煤炭分類(lèi)標準,規定焦煤分兩類(lèi):
第一類(lèi)焦煤的干燥無(wú)灰基揮發(fā)分Vdaf=10%~28%,黏結指數G>65,膠質(zhì)層最大厚度,y≤25mm。這 部分煤的結焦性特別好,可以單獨煉出合格的高爐焦。
另一類(lèi)焦煤的干燥無(wú)灰基揮發(fā)分Vdaf=20%~28%,黏結指數G=50~65,結焦性比前者差。焦煤具有中等揮發(fā)分和較好的黏結性,是典型的煉焦煤,在加熱時(shí)能形成熱穩定性很好的膠質(zhì)體。單獨煉焦時(shí)能得到塊度大、裂紋少、抗碎強度高的焦炭,其耐磨性也好。但產(chǎn)生的膨脹壓力大,使推焦困難,必須配入氣煤、瘦煤等,以改善操作條件和提高焦炭質(zhì)量。在煉焦配合煤中焦煤可以起到焦炭骨架和緩和收縮應力的作用,從而提高焦炭機械強度,是優(yōu)質(zhì)的煉焦原料。
焦炭通常按用途分為冶金焦(包括高爐焦、鑄造焦和鐵合金焦等)、氣化焦和電石用焦等。
由煤粉加壓成形煤,在經(jīng)炭化等后處理制成的新型焦炭稱(chēng)為型焦,全文如下。目錄煉焦煤簡(jiǎn)介煉焦煤資源煉焦煤分布??焦炭的種類(lèi)電石焦基礎知識鐵合金焦基礎知識硅鐵合金生產(chǎn)對焦炭的要求焦炭的質(zhì)量指標焦炭轉鼓實(shí)驗方法煉焦煤簡(jiǎn)介煉焦煤資源煉焦煤分布??焦炭的種類(lèi)電石焦基礎知識鐵合金焦基礎知識硅鐵合金生產(chǎn)對焦炭的要求焦炭的質(zhì)量指標焦炭轉鼓實(shí)驗方法展開(kāi) 編輯本段煉焦煤簡(jiǎn)介 煉焦煤:按照煤炭用途進(jìn)行劃分,作為生產(chǎn)原料,用來(lái)生產(chǎn)焦炭,進(jìn)而用于鋼鐵行業(yè)的煤炭種類(lèi)。
除了煉焦煤之外,還分為動(dòng)力燃料用的動(dòng)力煤,化工行業(yè)原料用的無(wú)煙煤,鋼鐵行業(yè)高爐噴吹用的噴吹煤。 煉焦煤主要包括:貧瘦煤、瘦煤、焦煤、1/3焦煤、肥煤、氣煤、氣肥煤七種。
編輯本段煉焦煤資源 《BP世界能源統計2007》數據顯示,2006年末全球探明的煤炭可采儲量總計9090.64億噸,可采年限為147年。根據煤炭變質(zhì)程度,煤炭探明儲量中焦煤不到資源量的1/10。
世界焦煤資源中,肥煤、主焦煤、瘦煤約占1/2,其經(jīng)濟可采儲量約5000億噸,其中低灰、低硫的優(yōu)質(zhì)焦煤資源大約僅有600億噸。世界焦煤資源中,約有1/2 分布在亞洲地區,1/4 分布在北美洲地區,其余1/4 則分散在世界其它地區。
從焦煤查明資源儲量情況看,中國焦煤資源占世界25%左右,具備比較優(yōu)勢。 我國的煉焦煤儲量低,優(yōu)質(zhì)資源稀缺。
我國煉焦煤的儲量?jì)H為2,758億噸,占全國查明煤炭資源儲量的27%。其中,氣煤占我國煤炭總資源量的13.75%、肥煤占3.53%,主焦煤占5.81%,瘦煤占4.01%。
去除高灰、高硫、難洗選、不能用于煉焦的部分,優(yōu)質(zhì)的焦煤和肥煤的資源稀缺,占查明煤炭資源儲量的比例不足6%和3%。 與我國豐富的煤炭資源相比,中國煉焦煤資源相對稀缺,儲量?jì)H占我國煤炭總量的26.3%,且近年來(lái)在找礦方面幾乎沒(méi)有新的發(fā)現。
其中粘結性差、適合作配煤的氣煤儲量占到近一半,而強粘結性的主焦煤和肥煤僅占煤炭總儲量的3.53%和5.81%,也就是說(shuō),煉焦煤的主要配煤品種—主焦煤和肥煤合計僅占焦煤總儲量比重為36%左右。編輯本段煉焦煤分布? 中國埋藏深度在1000米以?xún)鹊臒捊姑嘿Y源80%分布在山西省和貴州省。
山西省焦煤查明資源儲量1694.6億噸,占全國焦煤查明儲量61.4%;山西省焦煤可采儲量331.6 億噸,占全國可采儲量51.3%,山西省焦煤可采儲量和查明資源儲量均位居全國首位。焦煤查明資源儲量占全國第二、三、四、五位的分別是安徽省236.2 億噸、山東省172.7 億噸、貴州省98.6 億噸、黑龍江省98.2 億噸。
編輯本段?焦炭的種類(lèi) 冶金焦是高爐焦、鑄造焦、鐵合金焦和有色金屬冶煉用焦的統稱(chēng)。由于90%以上的冶金焦均用于高爐煉鐵,因此往往把高爐焦稱(chēng)為冶金焦。
中國制定的冶金焦質(zhì)量標準(GB/T1996-94)就是高爐質(zhì)量標準。 氣化焦是專(zhuān)用于生產(chǎn)煤氣的焦炭。
主要用于固態(tài)排渣的固定床煤氣發(fā)生爐內,作為氣化原料,生產(chǎn)以CO和H2為可燃成分的煤氣。氣化過(guò)程的主要反應有: C+O2→CO2+408177KJ CO2+C→2CO-162142KJ C+H2O→CO+H2-118628KJ C+2H2O→CO2+2H2-75115KJ 因為產(chǎn)生CO和H2的過(guò)程均是吸熱反應,需要的熱量由焦炭的氧化、燃燒提供,因此氣化焦也是氣化過(guò)程的熱源。
氣化焦要求灰分低、灰熔點(diǎn)高、塊度適當和均勻。其一般要求如下:固定炭>80%;灰分1250℃;揮發(fā)分<3.0%;粒度15-35mm和35mm兩級。
冶金焦雖可以用作氣化焦,但由于受煉焦煤資源和價(jià)格等的限制,一般不用冶金焦制氣。以高揮發(fā)分粘結煤為原料生產(chǎn)的氣煤焦,塊度小、強度低,不適用于高爐冶煉,但它的氣化反應性好,可取代氣化焦用于制氣。
電石用焦是在生產(chǎn)電石的電弧爐中作導電體和發(fā)熱體用的焦炭。電石用焦加入電弧爐中,在電弧熱和電阻熱的高溫(1800-2200℃)作用下,和石灰發(fā)生復雜的反應,生成熔融狀態(tài)的炭化鈣(電石)。
其生成過(guò)程可用下列反應式表示: CaO+3C→CaC2+CO-46.52KL編輯本段電石焦基礎知識 電石用焦是在生產(chǎn)電石的電弧爐中作導電體和發(fā)熱用的焦炭。電石用焦加入電弧爐中,在電弧熱和電阻熱的高溫(1800-2200℃)作用下,和石灰石發(fā)生復雜的發(fā)應,生成熔融狀態(tài)的碳化鈣(電石)。
其生成過(guò)程可用下列發(fā)應式表示: CaO+3C→CaC2+CO-46.52KJ 電石用焦應具有灰份低、反應性高、電阻率大和粒度適中等特性,還要盡量除去粉末和降低水分。其化學(xué)成分和粒度一般應符合如下要求:固定碳大于84%,灰份小于14%,揮發(fā)份小于2%,硫份小于1.5%,磷分小于0.04%,水分小于1.0%,粒度根據生產(chǎn)電石的電弧爐容量而定: 電爐容量/KV?A 粒度/mm 20000 3-20 粒度合格率要求在90%以上。
編輯本段鐵合金焦基礎知識 鐵合金焦是用于礦熱爐冶煉鐵合金的焦炭。鐵合金焦在礦熱爐中作為固態(tài)還原劑參與還原反應,反應主要在爐子中下部的高溫區進(jìn)行。
以冶煉歸鐵合金為例,其反應式為SiO2(液)+2C(固)=Si(液)+2CO(氣),隨著(zhù)反應的進(jìn)行,焦炭中的固定。
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