焦炭的化学组成
- 格式:docx
- 大小:12.58 KB
- 文档页数:2
洗煤、炼焦及化学产品1.炼焦及化学产品分类一、炼焦化学产品的组成炼焦化学产品的数量和组成随炼焦过程(主要是炼焦方法和温度)和原料的质量不同而变化。
在工业生产条件下,各种产品的产率(对干煤的重量百分比)为:焦炭 73%~78%焦炉煤气 15%~19%焦油 2.5%~4.5%化合水 2%~4%粗苯 0.8%~0.35%氨 0.25%~0.35%其它 0.9%~1.1%二、焦炭的化学组成焦炭的化学性质是由固定碳、挥发分、水分、灰分、硫分和磷分来决定的。
(一)固定碳和挥发分固定碳是焦碳的主要成分。
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),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过火焦)、生焦耐磨性差,使高炉透气性不好,并能引起挂料,增加吹损,破坏高炉操作制度,过火焦易碎,易落入熔渣中,造成排渣难和风口烧坏等。
(二)灰分焦碳燃烧后的残余物是灰分,它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,灰分石含量增高,固定碳减少。
高炉冶炼过程中,为造渣所消耗的石灰石和热量将增加,高炉利用系数降低,焦比增加。
因煤在炼焦过程中灰分全部转入焦炭,故焦炭灰分高低取决于煤的灰分。
焦炭灰分越低,对高炉操作越有利。
(三)水分焦炭在102~105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分.冶金焦水分一般为3%~5%。
焦炭水分应力求稳定,因高炉生产一般以湿焦计量,焦炭水分波动,对高炉操作不利,造成炉况波动。
(四)硫分焦炭含硫占高炉配料中硫来源的80%以上,硫进入生铁后造成生铁含硫高,为除去这部分硫,需增加溶剂脱硫,影响高炉正常生产。
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,一般冶金焦硫分不大于0.9%。
(五)磷分焦炭中的磷分在炼铁时大部分转入铁中,生铁含磷使其冷脆性变在,用于转炉炼钢时,磷给难以除掉,因此生铁中磷分越低越好。
煤隔绝空气进行加热,分别得到固体产品、液体产品和气体产品的过程,即为煤的干馏过程。
根据煤被加热的最终温度,分为低温干馏(500~550℃),中温干馏(600~800℃)和高温干馏(900~1050℃)即炼焦过程。
早期的炼铁使用木炭作燃料和还原剂,1709年开始用焦炭代替木炭进行炼铁,从此推动了炼焦生产和技术的发展。
1、炼焦技术的发展阶段四个发展阶段分别为:成堆炼焦与窑式、倒焰炉、废热式焦炉及现代的蓄热室焦炉。
现在炼焦技术的继续发展阶段:1)焦炉容积大型化2)装炉煤预处理技术:配型煤技术、捣固工艺、煤预热工艺等3)环境保护4)炼焦自动化技术2、焦炭的作用与性能高炉是竖形炉子,从上到下有炉喉、炉顶、炉身、炉腰、炉腹和炉缸五部分。
原料包括铁矿石(或烧结矿)、焦炭和石灰石,交替地由炉顶通过装料装置装入炉内,焦炭和氧气不完全燃烧生成的一氧化碳是高炉内主要的还原剂。
焦炭与氧燃烧反应所放出的热量是高炉冶炼过程热量的主要来源。
加入石灰石的目的,在于同石灰石与矿石、焦炭中的高熔点酸性氧化物起反应,形成熔点较低、比重较小的炉渣与铁水分开,从炉缸中放出。
由于焦炭在高炉内起支撑料柱的骨架作用,保持炉料分布均匀、透气性好,要求焦炭有较高的抗碎强度和耐磨强度,还要有一定的块度,块度越均匀越好。
随着高炉越来越大,高炉喷煤技术的使用,对焦炭强度和块度要求就更高。
焦炭的化学组成包括水分、灰分、挥发分、硫分、磷分等。
焦炭的水分与炼焦煤料的水分无关,也不取决于炼焦工艺条件,主要受熄焦方式的影响。
另外焦炭水分要尽量稳定,有利于高炉配料稳定。
焦炭的灰分的主要成分是SiO2和Al2O3。
焦炭灰分升高,不但使焦炭的强度降低,在高炉冶炼中需多用石灰石,铁产量下降。
焦炭的挥发分是焦炭成熟程度的标志。
焦炭挥发分过高,说明焦炭没有完全成熟,出现“生焦”。
焦炭挥发分过低时,说明焦炭过火,焦炭裂纹增多,易碎。
焦炭的硫分是受炼焦煤料影响的,它是生铁中的主要有害杂质,当焦炭含硫量高时,在高炉冶炼中为了脱硫,需多加石灰石,使铁产量降低。
烟煤隔绝空气加热到950-10500C ,金亨国干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等过程最终制得焦炭,这一过程叫高温炼焦。
一、焦炭的宏观构造 焦炭是一种质地坚硬,以碳为主要成分的、含有裂纹和却显得不规则多孔体,呈银灰色。
堆密度为400-500kg/m 3。
沿粗大的纵横裂纹掰开,仍含有微裂纹的焦块。
将焦块沿微裂纹分开,即得到焦炭多孔体,也称焦体。
1.裂纹度:焦炭单位面积上的裂纹长度。
2.焦炭气孔率:气孔体积与总体积比的百分数,焦炭的气孔有大有小,有开口的有封闭的。
3.比表面积:单位质量焦炭内部的表面积,其单位是m 2/g ,一般用气相吸附法或色谱法进行测定。
二、焦炭的物理力学性能 1.筛分组成:一般用一套具有标准规格和规定孔径的多级晒振动筛将焦炭筛分,然后分别称量各级筛上焦炭和最小筛孔的筛下焦炭质量,算出各级焦炭的质量分数简称焦炭的筛分组成,国际标准允许筛分实验用方孔筛和圆孔筛。
2.耐磨强度和康岁强度:焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。
耐磨强度%100mm 1010⨯=入鼓焦炭质量的质量出鼓焦炭中粒度小于M 抗碎强度%100mm 2525⨯=入鼓焦炭质量的质量出鼓焦炭中粒度大于M 3.焦炭在转鼓内的运动特征:焦炭在转鼓内要靠提料板才能提升,故转鼓内均设有不同规格的提料板。
三、焦炭的化学组成 1.焦炭的化学组成主要用焦炭工业分析和元素分析数据来加以体现。
2.水分 焦炭的水分是焦炭式样在一定温度下干燥后的失重占干燥前焦样的百分数。
水分波动会使焦炭计量不准,并且引起炉矿波动。
中国规定冶金焦水分为:>40mm 粒度级为3%-5%;>25mm 粒度级为3%-7%,含有适量水分,有利于降低高炉炉顶温度。
3.灰分 焦炭试样在规定条件下燃烧后所得的残留物。
4.挥发分和固定碳 挥发分是指焦炭试样在规定条件下隔绝空气加热,并进行水分校正后的损失。
固定碳是煤干馏后残留的固态可燃性质。
(煤化工)焦化厂工艺流程、焦炉及其设备、车间配置、炼焦准备详解目录1.焦化厂主工艺流程和车间配置: (3)2.焦炭与炼焦用煤的准备: (3)2.1焦炭: (3)2.2焦炭的化学组成及高炉焦质量指标: (4)2.2.1焦炭的化学组成 (4)A、工业分析: (4)B、机械强度: (4)C、筛分组成: (5)D、焦炭的热性质: (5)2.2.2炼焦用煤: (5)2.2.3配合煤概念、配合煤质量: (6)2.2.3.1配合煤概念: (6)2.2.3.2配合煤质量: (6)2.2.3.3配合煤流程: (7)2.3焦炉及其设备 (7)2.3.1焦炉结构: (7)2.3.2焦炉分类 (7)2.3.3以JN43-80型焦炉为例解析: (8)2.3.4废气设备: (9)2.3.5焦炉机械(四大车): (10)1.焦化厂主工艺流程和车间配置: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。
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。
2.焦炭与炼焦用煤的准备:2.1焦炭:在隔绝空气的条件下干馏得到的固体产物都可称为焦炭。
根据焦炭的用途分类:(根据原料煤的性质,干馏的条件不同)用于高炉炼铁的称为高炉焦,用于冲天炉熔铁的称为铸造焦;用于铁合金生产的称铁合金用焦,以及气化用焦、电石用焦等。
焦碳的一般性质: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,其相对真密度为1.8~1.95,堆积密度为400~520kg/m3。
第九章洗煤、炼焦及化学产品第二节炼焦及化学产品分类 (2)一、炼焦化学产品的组成 (2)二、焦炭的化学组成 (3)(一)固定碳和挥发分 (3)(二)灰分 (3)(三)水分 (3)(四)硫分 (3)(五)磷分 (4)三、焦炭的物理机械性质 (4)(一)筛分组成 (4)(二)转鼓试验 (4)第三节洗煤、炼焦及化学产品产量统计 (4)第四节洗煤、炼焦及化学产品主要技术经济 (5)一、洗煤 (5)(一)洗精煤灰分 (5)(二)洗精煤硫分 (5)(三)洗精煤回收率 (5)(四)洗精煤耗原煤量 (5)(五〕洗精煤水分 (6)(六〕浮选精煤耗药剂量 (6)二、配煤 (6)(一)配煤比 (6)(二)配合煤灰分 (6)(三)配合煤硫分 (7)(四)配合煤水分 (7)(五)配合煤挥发分 (7)(六)配合煤胶质层指标(X、Y值) (7)(七)配合煤细度 (7)(八)配合煤细度合格率、均匀系数 (7)三、炼焦 (8)(一)冶金焦抗碎强度(M40转鼓指数) (8)(二)冶金焦抗碎强度(M25转鼓指数) (8)(三)冶金焦耐磨强度(M10转鼓指数) (8)(四)冶金焦灰分 (9)(五)冶金焦硫分 (9)(六)冶金焦合格率 (9)(七)全焦率 (9)(八)冶金焦率 (9)(九)炼焦耗洗精煤 (9)(十)吨焦耗洗精煤量 (10)(十一)炼焦耗热量 (10)(十二)炼焦工序单位能耗 (10)(十三)炼焦工人实物劳动生产率 (11)(十四)焦炉炭化室炼焦周转时间 (11)(十五)焦炭水分 (11)(十六)冶金焦挥发分 (11)(十七)焦炭块度率 (11)(十八)炼焦其它物料消耗 (12)(十九)每孔装煤量 (12)(二十)焦炉能力利用率 (12)(二十一)焦炉炭化室有效容积利用系数 (12)(二十二)结焦时间 (13)(二十三)计划系数(K1) (13)(二十四)执行系数(K2) (13)(二十五)总推焦系数(K3) (13)(二十六)装煤系数 (14)(二十七)温度均匀系数(K均匀) (14)(二十八)温度安定系数(K安定) (14)(二十九)炉头温度系数(K炉头) (14)(三十)横排温度系数(K横排) (14)四、化学产品 (15)(一)化学产品回收率 (15)(二)苯精制产品回收率 (15)(三)焦油精制产品回收率 (16)(四)酚精制产品回收率 (17)(五)吡啶精制产品回收率 (17)(六)喹啉精制产品回收率 (17)(七)洗油精制产品回收率 (17)(八)萘精制产品回收率 (18)(九)其它精制产品回收率 (18)(十)化学产品合格率 (18)(十一)化学产品等级率 (18)(十二)化学产品酸、碱等消耗量 (18)(十三)动力、燃料消耗及回收工序能耗 (19)(十四)洗涤塔后煤气含苯量 (19)(十五)饱和器后煤气含氨量 (20)五、制酸 (20)(一)硫酸硫利用率 (20)(二)硫酸触媒容积利用系数 (20)第二节炼焦及化学产品分类一、炼焦化学产品的组成炼焦化学产品的数量和组成随炼焦过程(主要是炼焦方法和温度)和原料的质量不同而变化。
炼焦原理及工艺流程一、炼焦原理及工艺流程(一)炼焦原理1~炼焦原理将焦煤在密闭的焦炉内隔绝空气高温加热放出水分和吸附气体`随后分解产生煤气和焦油`煤热解的过程称煤的干馏``煤的干馏分为低温干馏、中温干馏和高温干馏三种低温500℃-600℃中温干馏700℃-800℃高温干馏900℃-1000℃2~炼焦煤的热解过程炼焦煤在隔绝空气高温加热过程中生成焦炭`特性`被加热到400℃左右`会形成熔融的胶质体`并不段地自身裂解产出油气`油气经过冷凝``冷却``及回收工艺`等到各种化工产品和精华的焦炉煤气当温度不段生高`油气不段放出`胶质体进一步分解`部分气体析出`而胶质体逐渐固化成半焦`同时产生出一些气泡`成为固定的疏孔`温度在生高`半焦继续收缩`放出油气`最后生成焦碳`(二)炼焦方法3、型焦型焦是由煤粉等型焦用料加压成型煤,再经炭化处理制成的,也有把型煤经氧化热处理或型焦炭化炉氧化处理或自热硬化处理制成型块称为型焦。
根据处理的工艺方式,可分为冷压型焦和热压型焦。
二、焦碳的化学组成焦炭的化学性质由固定碳、挥发分、水分、灰分、硫和磷分来体现。
1~挥发物含量过高表示焦炭不成熟(生焦),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过火焦)。
生焦耐磨性差,使高炉透气性不好,并能引起挂料、增加吹损,破坏高炉操作制度。
过火焦易碎,容易落入熔渣中,造成排渣困难、风口烧坏等现象。
2~灰分`焦碳燃烧后的残余物是灰分`是焦碳中的有害杂质`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`灰分含量增高,固定碳减少。
高炉冶炼过程中,为造渣所消耗的石灰石和热量将增加,高炉利用系数降低,焦比增加。
因煤在炼焦过程中灰分全部转入焦炭,故焦炭灰分高低决定于煤的灰分,焦炭灰分越低越好,对高炉操作越有利。
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。
冶金焦水分一般为3%-5%。
焦炭水分力求稳定,因高炉生产一般以湿焦计量,焦炭水分波动,对高炉操作不利,造成炉况波动。
焦炭的形成原理焦炭指的是煤炭在高温条件下进行干馏或燃烧过程中所剩下的固体残渣。
焦炭是一种理想的固体燃料,可广泛应用于冶金工业、化工工业、能源工业等领域。
焦炭的形成原理主要涉及煤的物质组成和热解反应两个方面。
首先,煤是一种有机质,主要由碳、氢、氧、硫、氮等元素组成。
煤中的元素含量和结构对焦炭的形成有着重要影响。
不同类型的煤中,碳的含量和结构也不同,从而使得焦炭的形成特性也不同。
煤在进行高温条件下的干馏或燃烧过程中,会产生一系列的热解反应,从而使煤的物质结构发生变化。
这些热解反应主要包括干馏、热解、聚合等过程。
在干馏过程中,煤中的挥发性物质会逐渐挥发出来,形成气体和液体产物。
挥发物质的挥发温度范围很广,从较低的温度开始挥发,直到较高的温度才停止。
当温度升高到一定程度时,煤中的焦炭形成物质开始固化,生成焦炭。
热解过程是煤在高温条件下经历的一系列化学反应。
在高温下,煤中的大分子结构开始断裂,产生大量的碳骨架结构。
这些碳骨架结构之间通过共价键相互连接形成大分子的焦油,同时释放出大量的轻质气体。
焦油是焦炭形成过程中产生的重要中间产物,它是由各种多环芳烃组成的黏稠液体。
焦油在高温下经历聚合反应,逐渐形成结构较为稳定的焦炭。
焦油中的低分子聚合物首先发生聚合反应,并逐渐形成高分子聚合物。
随着反应的进行,焦油中的芳香环越来越多,同时还伴随着大量的挥发物质的释放。
这些挥发物质通常具有脂肪族、烷烃和芳香族的结构特点,是由碳、氢、氧等元素组成的气体。
在高温条件下,这些气体通常会重新结合,形成较为稳定的化合物,如乙烯、苯等。
同时,焦炭表面的部分结构开始形成孔洞,这些孔洞在焦炭形成过程中扮演着重要的角色。
孔洞结构能够增加焦炭的比表面积,使其具有更好的吸附性能,同时也有助于焦炭颗粒之间的相互连接。
总结起来,焦炭的形成原理是在煤炭的高温干馏或燃烧过程中,煤的物质结构发生变化。
煤中的挥发性物质挥发出来,形成气体和液体产物。
挥发性物质的挥发温度范围很广,当温度升高到一定程度时,焦炭形成物质开始固化,生成焦炭。
焦炭的化学式焦炭的化学式为C,它是一种黑色固体,是煤炭在高温下经过干馏而得到的。
焦炭是一种重要的工业原料,广泛应用于钢铁、铝、铜等行业。
本文将从焦炭的制备、性质、应用等方面进行探讨。
一、焦炭的制备焦炭的制备是通过煤炭在高温下经过干馏而得到的。
干馏是指在没有氧气的情况下,将煤炭加热至高温,使其分解产生气体和固体产物。
在干馏过程中,煤炭中的挥发性物质被释放出来,形成焦油和煤气,而固体产物则是焦炭。
焦炭的制备过程分为两个阶段:初级干馏和二次加热。
初级干馏是指将煤炭加热至800℃左右,使其分解产生焦油、煤气和焦炭。
焦炭的产率取决于煤炭的种类和质量,一般为20%~30%。
二次加热是指将初级干馏得到的焦炭再次加热至高温,使其脱除残留的挥发性物质,提高焦炭的纯度和硬度。
二、焦炭的性质1.物理性质焦炭是一种黑色固体,呈块状或颗粒状。
它的密度大约为1.5~1.8g/cm³,比煤炭的密度高。
焦炭的硬度很高,可以用来制作磨料和研磨材料。
焦炭的熔点很高,约为2800℃,是一种优良的耐2.化学性质焦炭主要成分是碳,因此它具有良好的化学稳定性。
焦炭不易被酸、碱、水等化学物质侵蚀,可以用来制作耐腐蚀的容器和管道。
焦炭在高温下可以与氧气反应,生成二氧化碳和一氧化碳等气体。
三、焦炭的应用1.钢铁行业焦炭是钢铁行业的重要原料之一,用于炼铁和炼钢。
在炼铁过程中,焦炭作为还原剂,将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁。
在炼钢过程中,焦炭作为燃料和还原剂,将生铁中的杂质去除,提高钢的质量。
2.铝行业焦炭也是铝行业的重要原料之一,用于制造铝的电解槽。
在铝的电解过程中,焦炭作为电极,将氧化铝还原成金属铝。
3.化工行业焦炭可以用来制造化学品,如苯、甲醇、丙烯等。
焦炭中的苯是一种重要的有机化学原料,广泛应用于合成染料、塑料、橡胶等化学品。
焦炭还可以用来制造炭黑、石墨、电极等产品。
炭黑是一种黑色粉末,广泛应用于橡胶、塑料、油墨等行业。
石墨是一种具有良好导电性和热稳定性的材料,广泛应用于电池、电极、涂料等领域。
焦炭的物理性质焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等。
焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。
焦炭的主要物理性质如下:1. 真密度为 1.8-1.95g/cm3;2. 视密度为 0.88-1.08g/ cm3;3. 气孔率为 35-55%;4. 散密度为 400-500kg/ m3;5. 平均比热容为 0.808kj/(kg?k)(100℃),1.465kj/(kg?k)(1000℃);6. 热导率为 2.64kj/(m?h?k)(常温),6.91kg/(m?h?k)(900℃);7. 着火温度(空气中)为 450-650℃;8. 干燥无灰基低热值为 30-32kj/g;9. 比表面积为 0.6-0.8m2/g 。
焦炭的化学成分包括有机成分和无机成分两大部分。
有机成分是以平面炭网为主体的类石墨化合物,其他元素氢、氧、氮和硫与炭形成的有机化合物,则存在于焦炭挥发分中,无机成分是存在于焦炭的各种无机矿物质,以焦炭灰成分表征其组成。
焦炭的化学成分主要用焦炭工业分析和焦炭元素分析来测定。
(1)按焦炭元素分析,焦炭成分为:炭82%~87%,氢1%~1.5%,氧0.4%~0.7%,氮0.5%~0.7%,硫0.7%~1.0%,磷0.01%~0.25%。
(2)按焦炭工业分析,其成分为:灰分10%~18%,挥发分1%~3%,固定碳80%~85%。
可燃基挥发分是焦炭成熟度的重要标志,成熟焦炭的可燃基挥发分为0.7%~1.2%。
六、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。
焦炭的化学性质焦碳:⼀种固体燃料,质硬,多孔,发热量⾼.⽤煤⾼温⼲馏⽽成,多⽤于炼铁焦炭的种类: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。
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+408177KJCO2+C→2CO-162142KJC+H2O→CO+H2-118628KJC+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<15%;灰熔点>1250摄⽒度;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摄⽒度)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)。
焦炭85焦-概述说明以及解释1.引言1.1 概述焦炭85焦是一种重要的能源原料,广泛应用于钢铁、化工等行业。
它是从煤炭中经过高温热解得到的固态燃料,具有高热值、低灰分和低硫分等特点。
焦炭85焦在工业生产中扮演着重要的角色,对于提高生产效率、降低能耗、改善环境质量等方面具有重要意义。
焦炭85焦的主要组成是固体碳,它在高温下能够迅速燃烧产生大量热能。
这种燃烧性能使焦炭85焦成为炼铁和冶金工业中不可或缺的燃料。
相比于传统燃料,焦炭85焦的燃烧效率高,能够提供更多的热能,从而提高了生产效率和产品质量。
另外,焦炭85焦还具有低灰分和低硫分的特点。
灰分和硫分是煤炭中的杂质,它们燃烧后会产生大量的颗粒物和有害气体,对环境造成严重的污染。
而焦炭85焦的低灰分和低硫分特性使其燃烧后产生的污染物大大减少,对环境影响较小。
除了在炼铁和冶金行业中的应用,焦炭85焦还广泛应用于化工、陶瓷、石油煤化工等领域。
它可以作为化工原料,用于合成化学品和材料;也可以作为还原剂,用于提取金属和石油加工中。
由于焦炭85焦的高热值和稳定性,它在这些行业中发挥着重要的作用。
总之,焦炭85焦作为一种重要的能源原料,以其高热值、低灰分和低硫分的特点,在工业生产中具有广泛的应用前景。
它不仅能提高生产效率和产品质量,还能减少环境污染,为各行各业的发展做出积极贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容可参考如下:在本文中,将按照以下结构进行叙述:引言部分将概述焦炭85焦的背景和重要性,以及文章的目的。
接下来的正文部分将涵盖四个要点,分别介绍焦炭85焦的特点、应用领域、生产过程以及市场前景。
最后的结论部分将总结本文的要点,强调焦炭85焦的价值和发展潜力。
在要点1中,将详细介绍焦炭85焦的特点,包括其化学成分、物理性质以及与其他焦炭品种的比较。
同时,还将探讨焦炭85焦在冶金、化工等行业中的重要作用,并提及其特殊的功能和用途。
要点2将聚焦于焦炭85焦的应用领域。
焦炭质量与性质焦炭是由煤高温干馏后产生的主要固体残留物,了解焦炭质量,首先要了解焦炭的化学性质和物理性能。
一、焦炭的化学元素组成测定焦炭中的元素,主要是测定焦炭中的氧、氮和磷。
(一)碳焦炭是高温干馏残留物,它是由各炼焦煤经配合练成的焦炭,其碳的含量差别不大,是构成焦炭基本气孔壁的主要成分,在干燥无灰基中约占比例为96.5—97.5%,根据入炉煤的性质不同和炼焦工艺条件不同,所炼出的焦炭其碳的结晶度有着明显的不同,也就是说存在着差别(二)氢氢元素主要存在焦炭残留挥发份中,含量较少,只有0.5—0.8%,它是随炼焦最终温度变化而变化,其相关系数较大,氢含量的测定是采用燃烧法测定误差较小,故用氢含量作为焦炭成熟程度的标志,可靠性更好一些。
(三)硫焦炭中含硫主要是来自煤料中,当煤料在干馏时,一部分硫化物挥发进入煤气中,只占含硫40—50%,还有50—60%的残留硫仍在焦炭中,煤的结焦率在72—78%之间,故实际生产中焦炭硫的百分数80—90%,这个数为硫的转换系数。
煤在结焦过程中,析出的含硫化合物与赤热焦炭作用,结合在碳晶格内的碳硫复合物。
焦炭硫含量高低很明显的影响高炉冶铁,若含硫增加01%,将使炼铁焦比增加1.2—2.0%,生铁产量就下降2.0%,因此焦炭的硫分是评定焦炭质量很重要的指标。
(四)磷磷在焦炭中含量约为0.02%很少,但在炼焦过程中,煤料的磷几乎全部残留在焦炭之中,若冶炼低磷铁时,只能采用低磷煤进行炼焦。
焦炭除上述四种主要元素外,还有其它元素组成尚有少量的氧和氮。
一般不作测定二、焦炭的工业分析焦炭的工业分析是对焦炭水分、灰分、挥发份和固定碳四项内容的分析,根据某些需要加上全硫和发热值分析。
(1)焦炭水分(Mt)作为冶金焦炭供给高炉炼铁生产,焦炭水分波动主要是给高炉入炉焦炭重量的称量造成误差,带来炉况波动,焦炭水分并不会直接影响高炉冶炼,因为在高炉上部(炉喉、炉身处)小于800℃的煤气所含的热量足以将焦炭带来的水分干燥,焦炭水分过大还会将焦粉带入高炉使高炉冶炼时透气性不好,所以保持焦炭水分稳定能为高炉炉温稳定创造条件,一般要求焦炭水分控制在2—3%。
✧大型焦炉一般都配备有:计算机控制系统、自动操作系统、装煤、出焦烟尘控制系统,有些还配备有:干法熄焦系统等。
干法熄焦系统的生产规模有:65 ,75 ,125, 140, 160。
装煤烟尘控制系统有:非燃烧干式地面站、燃烧干式地面站、燃烧湿式地面站、装煤、出焦二合一地面站等。
出焦烟尘控制系统有:干式地面站、热浮力罩等✧。
发展趋势:1、提高、改善焦炭质量2、加强环境保护3、提高焦炉装备和操作水平。
焦炭:按原料可分为:煤焦、沥青焦、石油焦等;按炼焦温度可分为:高温焦炭、低温焦炭等;按用途可分为:高炉焦、铸造焦、电石焦等。
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,其真相对密度约1.80~1.95 ,视密度0.88~1.08 , 堆积密度约(0.45t/m3)450kg/m3。
焦饼沿纵、横裂纹掰开即得焦块。
沿微裂纹分开即得焦体。
焦体由气孔和气孔壁构成,气孔壁又称焦质,其主要成分是碳和矿物质。
焦炭裂纹的多少直接影响焦炭的粒度和抗碎强度。
焦块微裂纹的多少和焦体的孔孢结构则与焦炭的耐磨强度和高温反应性能有密切关系。
孔孢结构通常用气孔率、气孔平均直径、孔径分布、气孔壁厚度和比表面积等参数表示。
裂纹度:指焦炭单位面积上的裂纹长度。
气孔率:指焦块的气孔体积与总体积的百分比。
(1)显气孔率:开口气孔的体积与总体积的百分比。
直接测定。
(2)总气孔率:气孔的总体积与焦块总体积的百分比。
比表面积:指单位重量焦炭内部的表面积,m2/g。
直径>100微米的气孔为大气孔,直径20~100微米的气孔为中气孔,直径<20微米的为微气孔。
用多级振动筛将一定量的焦炭试样进行筛分,然后分别称量各级筛上焦炭和最小筛孔的筛下焦炭重量,算出各级焦炭占试样总量的百分率,即得此焦炭的筛分组成。
耐磨强度——焦炭抵抗摩擦力破坏的能力,称为耐磨性或耐磨强度,用M10表示。
抗碎强度——焦炭抵抗冲击力破坏的能力,称为抗碎性或抗碎强度,用M40/M25表示。
第一章焦炭第一节焦炭的分类与用途一. 焦炭的构造与分类:焦炭是炼焦的主要产物,广泛用于高炉炼铁、铸造、电石、气化及有色金属冶炼等方面,其中高炉用焦量约占焦炭总产量的90%以上。
(一)、焦炭的构造用肉眼观察任一焦炭都可看到纵、横裂纹,沿着裂纹掰开,即得焦块,焦块内含有微裂纹,将焦块沿微裂纹分开,则得焦体。
焦体由气孔和气孔壁构成,气孔壁又称焦质,其主要成分是碳和矿物质,焦炭是以碳为主要成分的含裂纹和缺陷的不规则多孔体,焦炭的裂纹多少直接影响焦炭的粒度和抗碎强度,焦块微裂纹的多少和焦体的孔孢结构则与焦炭的耐磨强度和高温反应性能有密切关系。
(三)、焦炭分类:焦炭按用途可分为冶金焦、气化焦、电石焦等。
冶金焦按质量分为三级,如下:1、Ad≯12.00 Sd≯0.60M25>92.0 M10≯7.02、Ad:12.02~13.50 Sd:0.61~0.80M25:92.0~88.1 M10≯8.53、Ad: 13.51~15.00 Sd:0.81~1.00M25: 88.0~83.0 M10:≯10.5我厂焦大致属于2级焦炭。
二、焦炭的用途及质量要求:焦炭主要用于炼铁生产,其次是用于铸造、造气、电石和有色金属冶炼。
高温炼焦生产焦炭产品的产率(即焦炭重量对装入干煤重量百分数)一般为73-78%。
焦化厂生产的焦炭根据用户的需要一般分级为:>80mm,80-60mm,60-40mm,40-25mm,25-10mm和〈10mm等规格的产品,供高炉炼铁用的>25mm焦炭称为冶金焦。
焦炭的主要用途有:1、高炉炼铁用冶金焦:目前,•我国大型高炉用焦炭是>40mm的大块焦,中小型高炉用>25mm的大中块焦,•有些高炉也可以单独使用25-40mm的中块焦。
首钢高炉用焦为>25mm的大中块焦。
在高炉中,焦炭是燃料和还原剂,它的质量对高炉生产有着重要的影响。
••高炉炼铁是将炉料包括铁矿石(天然矿、烧结矿或环团矿)、熔剂(石灰石或白云石)、和焦炭从炉顶依次分批装入炉内。
焦炭的化学组成
焦炭的化学性质由固定碳,挥发分,水分,灰分,硫和磷分来体现。
1,固定碳和挥发份: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),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过火焦)。
生焦耐
磨性差,使高炉透气性不好,并能引起挂料,增加吹损,破坏高炉
操作制度。
过火焦易碎,简单落入熔渣中,造成排渣困难,风口烧
坏等现象。
2,灰分:焦炭燃烧后的残余物是灰分,它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。
灰分含量增高,固定碳削减。
高炉冶炼过程中,为造渣所消耗的石
灰石和热量将增加,高炉利用系数降低,焦比增加。
因煤在炼焦过
程中灰分全部转入焦炭,故焦炭灰分凹凸打算于煤的灰分,焦炭灰
分越低越好,对高炉操作越有利。
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。
冶金焦水分一般为3%-5%。
焦炭水分力求稳定,因高炉生产
一般以湿焦计量,焦炭水分波动,对高炉操作不利,造成炉况波动。
4,硫分:焦炭含硫占高炉配料中硫来源的80%以上,硫进入生
铁造成生铁含硫高,为除去这部分硫,需增加熔剂脱硫,影响高炉
正常生产。
在炼焦过程中,煤中含硫的70%-90%转入焦炭,故焦炭
硫分凹凸,打算于煤的硫分,一般冶金焦硫分不大于0.9%。
5,磷分:焦炭中的磷分在炼铁时大部分转入铁中,生铁含磷使其冷脆性变大,用于转炉炼钢时,磷难以除掉,因此生铁中磷分越低越好。
煤炼焦时磷分全部转入焦炭。
故焦炭磷分凹凸打算于煤的磷分。