炼焦学

第二章室式炼焦过程与配煤原理1、炭化室内结焦过程基本特点：⑴单向供热，成层结焦⑵结焦过程中传热性能随炉料状态和温度而变化。

2、结焦终了时炭化室中心温度可作为整个炭化室焦炭成熟的标志，该温度称炼焦最终温度，按装炉煤性质和对焦炭质量要求的不同，高温炼焦的终温为950——1050℃。

3、炭化室内焦炭裂纹的形成——根本原因：半焦的热分解和热缩聚产生的不均匀收缩，引起的内应力超过焦炭多孔体强度时，导致裂纹形成。

4、影响炭化室结焦程的因素：①炉堆煤密度②炉煤水分③炼焦速度④炼焦终温⑤闷炉时间5、焦炭质量主要取决于装炉煤性质。

6、⑴配合煤质量指标：大体分两类：①化学性质，如灰分、硫分、矿物质组成②工艺性质，如煤化度、粘结性、细度、膨胀压力⑵细度，指配合煤中小于3mm粒级占全部配合煤的质量百分率第三章炼焦煤料预处理1、预处理包括来煤接受、储运、倒运、粉碎、配合和混匀等工作。

2、配煤槽由卸煤装置、槽体和锥体等部分组成。

3、粉碎工艺：①先配后粉工艺②先粉后配工艺③部分硬质煤预粉碎工艺④分组粉碎工艺⑤选择粉碎工艺4、捣固炼焦：将配合煤在入炉前用捣固机捣实成体积略小于炭化室的煤饼后，推入炭化室内炼焦成为捣固炼焦。

第四章炼焦炉及其设备1、蓄热室焦炉由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶区所组成。

2、蓄热室：⑴蓄热室位于焦炉炉体下部，其上经斜道同燃烧室相连，其下经废气盘分别同分烟道、贫煤气管和大气相通。

蓄热室用来回收焦炉燃烧废气的热量并预热贫煤气和空气。

⑵蓄热室自下而上分小烟道、箅子砖、格子砖、和顶部空间，相同气流蓄热室之间的隔墙称为单墙，异向气流蓄热室隔墙称主墙。

⑶小烟道和废气盘相连，向蓄热室交替导入冷煤气、空气或排出热废气，出于交替变换的冷、热气流温差较大，为承受温度的急变，并防止气体对墙面的腐蚀，小烟道内砌有黏土衬砖。

⑷箅子砖：使蓄热室内气流沿长向均匀分布。

⑸箅子砖上架设格子砖，下降气流时，用来吸收废热气的热量，上升气流时，将蓄热量传给贫煤气或空气，采用薄壁异型格子砖可以增大传热面积，安装时上下各层格子砖孔应对准，以降低蓄热室阻力，格子砖温度变化大，故采用黏土砖。

《炼焦学》复习题一、判断题（）1、炭化室中心处在装煤后7—8小时内，其温度一直停留在110℃左右。

（）2、在高炉冶炼中希望焦炭的反应性要低，反应后强度要高。

（）3、干法熄焦可回收焦炭显热。

（）4、高炉煤气主要可燃成分是co。

（）5、焦炉加热系统废气排出和空气吸入靠鼓风机的作用。

（）6、炭化室的墙砖可用黏土砖砌筑。

（）7、为保证炭化室焦炭同时成熟，燃烧室机、焦侧火道温度应相等。

（）8、焦炉煤气燃烧火焰比高炉煤气长，高向加热均匀。

（）9、焦炉炭化室由火道构成。

（）10、煤加热到500℃，就能炼出优质冶金焦。

（ ）11、炭化室机、焦侧一样宽。

（ ）12、推焦串序中，9—2串序比5—2串序车辆利用率高。

（ ）13、煤气、空气在焦炉的斜道区部位预热。

（ ）14、配煤细度越高有利于黏结。

（ ）15、装煤不足会导致上升管内壁沉积物加速生成。

（ ）16、配煤的基本原则是提高焦炭质量。

（ ）17、目前我国常采用干法和湿法两种方法熄焦。

（ ）18、通常我们把炭化室与蓄热室的高度差称为加热水平高度。

（ ）19、焦炉烟囱排出黑烟是正常现象。

（ ）20、在一定细度条件下，当水分为7～8%时，煤料的堆密度最小。

二、填空题1、煤成焦过程的四个阶段：____________ 、____________ 、____________ 和____________ 。

2、焦炭强度包括____________ 和____________ 。

3、焦炉加热系统由____________ 、___________ 和___________ 三部分组成。

4、焦炉的火道联结方式有____________ 、____________ 和____________ 。

5、解决焦炉高向加热均匀性的措施有____________ 、____________ 和____________ 。

6、焦炉煤气主要成分为____________ 和____________ 。

第二篇炼焦生产本篇以常规焦炉的炉体、设备和生产操作为主要内容，在阐述几种主要焦炉的炉型结构、设备构造和主要操作要求基础上，讨论焦炉构造、焦炉设备的发展趋势，介绍炼焦生产过程中的环境污染控制和焦炉管理的现代化。

第四章炼焦炉及其设备第一节炼焦炉一、炼焦炉的发展炼焦炉的发展大体可分为成堆干馏、倒焰炉、废热式焦炉、蓄热式焦炉和巨型反应器五个阶段。

我国很早就采用简易方法制造焦炭，据《古今图书集成》等史料记载，早在明代（1368～1644年）或更早就用煤炼制焦炭并用于炼铁等方面。

在欧洲，1619年Dudley发现用适当的煤炼成的焦炭可以代替木炭，改善高炉操作。

但直到1735年焦炭炼铁才获得成功，所以1735年被认为是炼焦工业开始发展的一年。

最早的炼焦方法是将煤成堆干馏，后来发展成为砖砌的窑，此类方法的特点是成焦和加热合在一起，靠干馏煤气和一部分煤的燃烧将煤直接加热而干馏成焦炭，所以焦炭产率低、灰分高、成熟度不匀。

为了克服上述缺点，十九世纪中叶出现将成焦的炭化室和加热的燃烧室用墙隔开的窑炉，隔墙上部设通道．炭化室内煤的干馏气经此直接流入燃烧室，同来自炉顶通风道的空气会合，自上而下地边流动边燃烧，故称倒焰炉。

干馏所需热从燃烧室经炉墙传给炭化室内煤料。

随着化学工业的发展，要求从干馏产生的粗媒气中回收化学产品。

为此将炭化室和燃烧室完全隔开，炭化室内生成的粗煤气先用抽气机吸出，经回收设备分离出化学产品后，净煤气再压送到燃烧室内燃烧。

1881年德国建成了第一座副产焦炉。

由于煤干馏过程中产生的煤气组成是随时间变化的，所以炼焦炉必需由一定数量的炭化室构成，各炭化室按一定顺序依此装煤、出焦，才能使全炉的煤气组成接近不变，以实现连续稳定生产，这就出现了炼焦炉组。

燃烧产生的高温废气直接从烟囱排入大气，故称作废热式焦炉。

这种焦炉所产煤气几乎全部用于自身加热。

燃烧产生的1200℃左右高温废气所带走的热量相当可观。

为了减少能耗、降低成本；并腾出部分焦炉煤气供冶金、化工等其他部门作燃料或原料，又发展成具有废热回收装置的换热式或蓄热式焦炉。

土法炼焦知识点总结一、土法炼焦的原理土法炼焦的原理是通过高温热解，将煤或木炭中的挥发性成分和杂质去除，得到固定碳含量高的煤焦炭。

土法炼焦主要包括两个过程，即加热和干馏。

在加热过程中，煤或木炭在高温下被加热，使其中的挥发性成分逸出，从而得到焦炭。

而在干馏过程中，煤或木炭中的残留物质经过加热后分解，产生气体、液体和固体三种产物。

通过这两个过程，就可以得到高质量的煤焦炭。

二、土法炼焦的工艺流程土法炼焦的工艺流程包括原料制备、焦炉装料、点火、加料和取焦等多个环节。

具体步骤如下：1. 原料制备：煤或木炭是土法炼焦的主要原料，需要事先进行筛分、清洗和干燥等处理，以保证原料的质量。

2. 焦炉装料：将处理好的煤或木炭装入焦炉中，一般采用逐层堆积的方法，以保证炼焦的质量。

3. 点火：将焦炉中的原料点燃，使其开始加热，并逐渐提高温度，以促进挥发性成分的分解和逸出。

4. 加料：在炉内的原料逐渐热解后，可适当加入新的原料，保持炉内煤层的连续性，促进炉内煤的煤化过程。

5. 取焦：当炉内的原料热解得到焦炭后，即可打开炉门，取出炉内的焦炭。

以上是土法炼焦的基本工艺流程，整个生产过程主要依靠火焰燃烧来提供热能，因此工艺流程相对简单。

三、土法炼焦的设备构造土法炼焦的主要设备包括焦炉、加热设备、热风管道和炉冷设备等。

其中，焦炉是土法炼焦的关键设备，其构造包括炉体、炉门、炉体支撑、炉底、炉排、炉衬、烟道等部分。

1. 炉体：焦炉的炉体是焦炭炼制的主要场所，其建造材料一般为耐火材料，以抵御高温、高热负荷。

2. 炉门：焦炉的炉门是用于装料和取焦的地方，其密封性能和操作便利性对焦炉的生产质量有直接影响。

3. 炉体支撑：焦炉的炉体支撑用于支撑炉体结构，保证焦炉的稳定性和安全性。

4. 炉底：焦炉的炉底是用于集中煤气的地方，一般设有除渣孔，提高炉膛的利用率。

5. 炉排：焦炉的炉排是用于支撑煤层的地方，一般采用可升降的方式，以方便操作和煤化过程。

6. 炉衬：焦炉的炉衬是用于减轻炉体热损失，提高炉内温度的地方，一般采用陶瓷衬里。

第一章a一、焦炭冷态强度转鼓强度：抗碎强度M40=(>40mm)/总量×100％耐磨强度M10 =(<10mm)/总量×100％二、化学组成工业分析四个指标：水分、灰分、挥发分、固定碳元素分析：C H O N S P三、1.高炉料柱结构：从上自下，三带一区，块状带、软熔带、滴落带、风口回旋区2.焦炭在高炉炼铁过程中作用：还原剂、热能源、高温疏松骨架、供碳剂3.碳溶反应（不可避免）：CO2与焦炭发生反应CO2+C→2CO -165.6MJ 此反应大量吸收热且消耗能量，并使焦炭气孔壁消弱，故此反应称为碳素溶解损失反应四、高炉及非焦炉用焦对焦炭质量质量要求：①常温强度好，M40越大越好M10越小越好②高温强度好③反应性低反应后强度高④粒度均匀⑤低灰、低硫、水分稳定1.高炉用焦质量要求：反应强度低，反应后强度高，M10低M40高，块度适中且均匀一般要求快度大于25mm，低灰、低硫2.气化用焦质量要求：反应能力较高，有一定的强度，块度均匀，低灰，灰熔点大于1250ºC3.铸造焦质量要求:块度大且均匀，强度大，低灰、低硫、低挥发分，气孔率低、反应性低五、筛分组成1.算数平均块度：d S=∑a i d i2.调和平均块度：d t=-Σ(a i/d i)-13.块度均匀性:K=a40~80/(a280+a25~40)a i为各组分百分含量，d i为平均直径六．1.显微组分反应率大小：各向同性>惰性>微粒镶嵌>粗粒镶嵌>流动型>片状2.影响焦炭光学组织的因素：①煤化度（煤化度升高则挥发分升高）随着煤化度升高各向同性组织减少，各向异性增加。

②煤岩石组成③杂原子④备煤与炼焦条件⑤添加物第二章一、1炭化室内结焦过程特点：单向传热，成层结焦，结焦过程中的传热性能随炉料状态和温度而变化。

2煤到焦炭的几个阶段：①塑性温度区间（350—480℃）升温速度炉墙快，中心慢。

六盘水职业技术学院《炼焦工艺》教学大纲适用专业:煤炭深加工与利用课程性质、目的和任务性质：《炼焦工艺》课以焦炭的质量要求与用途为中心展开，从炼焦用煤准备，焦炉结构，焦炉机械与设备，焦炉热工评定及热用煤准备，焦炉结构，焦炉机械与设备，焦炉热工评定及热工管理等方面，对焦炭的生产过程，生产工艺，发展趋势进行讲述的一门专业课程，为专业必修课。

目的和任务：使学生通过学习本课程，能运用焦炭的性质用途，炼焦用煤准备，焦炉生产操作，焦炉结构，焦炉机械设备，焦炉热工评定与热工管理等知识，对配煤及炼焦工艺进行评价，具有焦炉生产操作能办能为日后生产操作，焦炉的维护，生产管理、工艺改进、设备改进打下基础。

一、课程教学内容及要求绪论：1、教学内容(1)煤化工与炼焦工艺；(2)《炼焦工艺》课程内容及任务。

2、重点、难点重点：煤化工概念、炼焦概念；难点：炼焦的发展。

3、教学基本要求(1)掌握煤化工、炼焦概念；(2)熟悉炼焦的发展；(3)了解《炼焦工艺》内容及任务。

第一章焦炭及其性质1、教学内容(1)焦炭的通性(2)高炉炼铁(3)非高炉用焦的特性2、重点、难点重点：焦炭宏观构造、焦炭化学组成、焦炭高温反应性、高炉炼铁铸造焦、气化焦；难点：焦炭化学组成，高温反应性及反应后强度的测定，高炉冶炼过程，焦炭在高炉内性质的变化。

3、教学基本要求(1)掌握焦炭的通性，高炉炼铁；(2)了解非高炉用焦的特性。

第二章室式结焦过程1、教学内容(1)炭化室内的结焦过程；(2)炼焦过程的化学产品。

2、重点、难点重点：温度变化与炉料动态，室式结焦过程中煤料硫分，灰分与焦炭硫分，灰分的关系，化学产品的估算；难点：炭化室不同部位的焦炭质量及裂纹特征，工艺条件对结焦过程的影响，影响化学产品的因素。

3、教学基本要求(1)掌握炭化室内的结焦过程；(2)了解炼焦过程的化学产品。

第三章炼焦煤料的预处理技术1、教学内容(1)炼焦配煤；(2)扩大炼焦配煤的信息途径；(3)来煤的接受与储存；(4)炼焦用煤的粉碎与配合。

一、填空1、拦焦车轨距1.435米。

2、熄焦车正常气压应在0.45MPa以上。

3、熄焦时间100s—120s，控水时间在1.5—2分钟。

4、推焦顺序为9-2串序，实际推焦时间与计划推焦时间不应超过±5分钟。

5、炉门打开时间（从摘门到对门）不应超过8分钟，出焦后7分钟内对上炉门。

二、名词解释1、熄焦——由于煤干馏成焦的最终温度为950~1050℃，所以从炭化室推出的是赤热的焦炭，熄灭至300℃以下的过程，称熄焦。

2、操作时间——指某一炭化室从推焦至下一炉号开始摘门所需的时间，也即相邻两个炭化室号推焦的间隔时间。

3、周转时间——焦炉操作中，把某个炭化室从本次推焦（或装煤）到下一次推焦（或装煤）的时间间隔称作周转时间。

三、简答炼焦车间防洪重点是哪些区域？答：炼焦车间区域内的所有排水沟，焦炉南北入口、中间安全通道，熄焦泵房门口,焦炉炉顶。

1、装炉煤的水分指标为10％左右。

2、焦炉炉体主要是由炭化室、燃烧室、蓄热室、烟道和基础、斜道区及炉顶区组成。

3、常用的推焦串序有2－1串序、5—2串序和9—2串序。

4、我们采用的熄焦方式为湿法熄焦。

5、推焦系数用以评定推焦操作的均匀性。

6、煤在炭化室内的结焦干馏过程中分为四个为干燥、预热阶段、热解阶段、半焦收缩阶段和焦炭形成阶段。

7、配合煤的主要质量指标为水分、灰分、硫分、挥发分、细度及胶质层厚度。

8、煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和一些稀有元素及矿物质组成。

9、煤中的硫有无机硫和有机硫。

什么是爆炸？答：物质发生变化的速度不断急剧增加，并在极短时间内释放出超限能量的现象叫爆炸。

焦侧：一、填空题1、焦槽对正后，贴紧炉门框，确认卡头卡好，给推焦车和熄焦车发出允许出焦的信号。

2、拦焦车检修时，停在规定位置，断电并挂检修牌。

3、导焦槽和移门机构不送回原位，严格禁止拦焦车行走。

4、出焦后，焦侧炉门应在 3分钟之内对上。

5、上升管未打开时，拦焦车禁止摘炉门。

6、对炉门的拦焦司机和炉门工密切配合，不得碰坏炉门刀边，扶好横铁，拧紧上、下螺丝，上好安全杠，退回摘门机构，再进行下炉操作。

炼焦工艺知识培训炼焦生产操作包括出炉操作、运焦操作、热工调节与炉体维护四个方面。

本文介绍出炉操作与焦炉调火。

出炉操作包括装煤、推焦、熄焦和筛焦操作。

焦炉调火包括温度、压力制度的确定与调节，流量（加热煤气量、空气量、废气量）的供给与调节。

同时由于加热煤气的种类不同，即用焦炉煤气或贫煤气加热，因而调节手段、方法有所不同。

焦炉加热设备（含煤气设备、废气设备与换向设备）的正常运行，又是确保煤气、空气、废气进入正常合理调节的前提。

焦炉机械出炉与操作焦炉机械包括装煤车、推焦车、和锡焦车，他们被称为四大车。

捣固焦炉包括装煤推焦车、消烟车、拦焦车和熄焦车。

四大车相互配合以完成焦炉的装煤、出焦操作。

(一)焦炉机械四大车的工作程序、设备组成、钢架结构、走行装置、配电系统、气动系统与司机室等有关细节。

本文重点介绍出炉操作实现机械化、自动化的主要方向，其内容包括：1、四大车的进一步机械化，使用一点定位推焦车、拦焦车与装煤车。

我国6米大容积焦炉均以使用五炉距一点定位车。

进十年设计的4.3米焦炉也均采用五炉距一点定位推焦车。

2、使用炉门、炉门框清扫机。

目前有机械化清扫装置清扫机，炉门采用弹簧门栓、敲打刀边炉门，以提高密封性。

3、上升管、桥管实现机械化操作，均由装煤车完成各项工作。

4、出焦操作联锁有电联锁，γ射线联锁、磁感应定位载波信号联锁、激光定位等。

三大车炉号显示联锁装置在我国均有使用。

5、尾焦处理装置有斜槽式和链板式运输机等。

6、焦台放焦机械有刮板机式、小车压下式和给料机式等。

7、四大车的全自动化操作。

装煤车、拦焦车、熄焦车三车全自动，无人操作；对推焦车实行联锁式控制，有一个人操作。

由控制中心输入操作程序，使无人操作的三车自动行走到预定碳化室出焦炉号，当确认与有人工操作的推焦车所达到的出焦炉号一致并处于动作状态时，就可按所编制操作程序自动进行推焦。

8、采用液压装置，可使操作更可靠、轻便、紧凑、动作快、容易调节、操纵方便。

炼焦学总结1. 引言炼焦学是冶金工程里的一门重要课程，主要研究焦炭生产的原理、过程和技术。

焦炭是冶金、化工等领域的重要原料，对于提高炼钢质量、降低生产成本具有重要意义。

本文将对炼焦学的基本内容进行总结和归纳，以便更好地理解和应用该领域的知识。

2. 炼焦的定义和作用炼焦是将质量较差的煤炭转化为高质量的焦炭的过程。

焦炭是一种具有高碳含量和高热值的固体燃料，广泛应用于工业生产中。

炼焦的主要作用包括：•焦炭作为高热值燃料，广泛用于冶金、化工等工业领域，为工业生产提供能源。

•焦炭在炼钢过程中作为还原剂，与氧化铁反应生成铁水，为炼钢提供碳源。

•焦炭作为电极材料，广泛应用于电炉冶炼和铸造等工艺中。

•焦炭还可以用于制备活性炭、水处理剂等产品。

3. 炼焦的基本过程炼焦的基本过程包括热解、软化、粘结和熔融等阶段。

这些阶段的主要特点如下：3.1 热解阶段热解是指在高温下，煤炭中的有机物发生裂解和分解的过程。

在这个阶段，煤炭中的挥发分开始释放，其中包括水蒸气、氨、氢气、甲烷等。

同时，煤焦质变为焦炭质。

3.2 软化阶段在软化阶段，煤焦质中的塑性发生改变，煤焦颗粒开始软化，并且颗粒之间的结合变强。

3.3 粘结阶段在粘结阶段，软化的焦炭颗粒逐渐粘结在一起，形成焦炭块。

焦炭块的形成是由于颗粒之间的诸多因素，如热作用、物化反应等。

3.4 熔融阶段在高温下，焦炭块开始熔融形成焦凝块。

在这个过程中，炼焦矿与焦凝块之间的矿石和矿相之间的物质交换反应加强，有助于炼焦过程的进行。

4. 炼焦炉的类型和工艺炼焦炉是进行炼焦过程的设备，根据不同的炼焦方式，炼焦炉可以分为炉炭炉、煤气炉和联合炼焦炉等。

每种炼焦炉都有其特点和适用范围。

•炉炭炉是最常见的炼焦炉类型，通过燃烧炉炭产生的高温将煤炭热解成焦炭。

•煤气炉是利用煤气直接对煤炭进行热解，不需要炉炭。

煤气炉的优点是炼焦时间短，生产效率高，但要求煤气质量较高。

•联合炼焦炉是炉炭炉和煤气炉的组合，综合利用炉炭和煤气两种能源，具有较高的能量利用率。

✧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。

高等学校教学用书炼焦学配煤的目的与意义 P60配煤原理 P63炼焦煤料的预处理 P87配煤质量与控制 P107展望 P124配添加物炼焦 P124配煤原理配煤原理是建立在煤的成焦机理基础上的，迄今为止煤的成焦机理可大致归纳为三类。

一类是以烟煤的大分子结构及其热解过程中由于胶质状塑性体的形成，使固体煤粒黏结的塑性成焦机理。

据此，不同烟煤由于胶质的性质和数量的不同，导致黏结的强弱，并随气体析出数量和速度的差异，得到不同质量的焦炭。

第二是基于煤岩相组成的差异，决定煤粒有活性与非活性之分，由于煤粒之间的黏结是在其接触表面上进行的，则以活性组分为主的煤粒，相互间的黏结呈流动结合型，固化后不再存在粒子的原形；而以非活性组分为主的煤粒间的黏结则呈接触结合型，固化后保留粒子的轮廓，从而决定最后形成的焦炭质量，此所谓表面结合成焦机理。

第三类是以20世纪60年代以来发展起来的中间相成焦机理，该机理认为烟煤在热解过程中产生的各向同性胶质体中，随热解进行会形成由大的片状分子排列而成的聚合液晶，它是一种新的各向异性流动相态，称为中间相，成焦过程就是这种中间相在各向同性胶质体基体中的长大，融并和固化的过程，不同烟煤表现为不同的中间相发展深度，使最后形成不同质量和不同光学组织的焦炭。

对应上述三种煤的成焦机理，派生出相应的三种配煤原理，即胶质层重叠原理，互换性原理和共碳化原理。

炼焦煤料的预处理焦炭质量取决于炼焦煤的质量、预处理工艺和炼焦过程等三个方面，当炼焦用的配合煤既定的情况下，炼焦煤料的预处理对改善焦炭质量具有重要意义.......展望预热煤炼焦工艺具有显著地社会和经济效益，但技术要求高难度大，今后发展有如下趋势：1.改进预热煤装炉方法，提高可靠性，防止烟尘外逸，并减少装炉过程粗煤气带出炭化室的煤粉；2.改善炭化室结构和材质，以适应预热煤炼焦时产生的较大膨胀压力和较高结焦速度；3.实施煤预热与干熄焦的结合，以利用干熄焦获得的废热用作煤预热的热源，以进一步节约能源和提高效益。

复习题1.炼焦的概念是什么？将煤在焦炉内隔绝空气加热到950~1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制得焦炭、化学产品和煤气。

这一过程叫高温干馏或高温炼焦，一般简称为炼焦。

2.焦炭的工业分析包括那几个指标？焦炭按固定碳、挥发分、灰分和水分测定其化学组成的方法称焦炭的工业分析3.焦炭在高炉中所起的作用是什么？焦炭在高炉中则起着供热、还原剂、骨架和供碳四个作用。

4.解释高炉中发生的直接还原反应、间接还原反应及碳溶反应。

直接还原反应：间接还原反应：碳溶反应：5.解释高炉中渣比、碱度及总碱度的概念。

每冶炼一吨生铁所生成的炉渣量称渣比。

炉渣内CaO量与SiO2量之比CaO/ SiO2称碱度，比值（CaO+MgO）/ SiO2称总碱度。

6.高炉焦的质量要求是什么？高炉焦要求灰低、硫低、强度高、块度适当且均匀，气孔均匀、致密、反应性适度、反应后强度高。

7.落下强度主要检验焦炭的什么性质？落下强度仅检验焦炭经受冲击作用的抗破碎能力。

8.我国高炉焦的粒度组成规定用那几层方孔筛测定？用一套具有标准规格和规定孔径的筛子将焦炭筛分，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百分率或各筛级以上焦炭质量累积百分率，即焦炭的筛分组成，用来表述焦炭的粒度分布状况。

筛分试验用的筛孔有方孔筛和圆孔筛两种，我国冶金焦（高炉焦）国标规定> 40mm焦炭的筛分组成用四层方孔筛测定（80、60、40和25 mm），＜25 mm的焦炭百分含量作为冶金焦的焦末含量，焦末含量高，对高炉生产不利。

各国均有相应的筛分试验标准，国际标准允许使用圆孔或方孔筛进行试验。

方孔筛以边长L表示孔的大小，圆孔筛以直径D表示孔的大小，相同尺寸的两种筛，其实际大小不同，试验得出两者的关系为D/ L=1.135士0.04，即如圆孔筛直径为40mm时，对应的方孔筛L＝40／1 ．135 =35.2mm。

通过焦炭筛分组成可以计算焦炭平均块度、块度均匀性，还可估算焦炭比表面、堆积密度，并由此得到评定焦炭透气性和强度的基础数据。

1.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。

2.炉体结构：从上自下，炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。

料柱的温度分布：呈“W”形和倒“V”形。

3.小于1100℃块状带，1100-1350℃软容带，大于1400滴落带。

回旋区—即风口区、死料柱、即呆滞焦炭层。

4.焦炭的作用：供热、还原剂、骨架和供碳四个作用。

焦炭在高炉内的行为：1.焦炭在高炉内的降解过程：受静压挤压、相互碰撞和磨损作用—块状带，进入软容带后焦炭受到高温热力，尤其是碳溶反应的作用，使焦炭气孔壁变薄，气孔率增大，强度降低、并在下降过程中受挤压摩擦作用，使焦炭块度减小和松化。

5.对焦炭质量要求：（1）常温强度好，M40上升抵抗机械力强（2）高温强度好、抵抗热应力（3）反应性低、反应后强度高，抵抗强度高，抵抗化学力、软融带的CO2（4）粒度均匀、料柱的透气性（5）灰低、硫低、水份稳定。

1.焦炭的机械力学性质是指焦炭在机械力作用下发生变形、碎裂、和磨损的特性。

破坏过程取决于：裂纹和局部缺陷的大小。

2.多孔碳质脆性和材料的抗断裂能力。

3．焦炭气孔壁的抗粉碎或抗磨损能力。

4.块焦机械强度：（1）焦炭落下强度M40抗碎强度（2）焦炭转鼓强度M10抗磨强度。

1.焦炭的材料力学性质：挤压强度、抗拉强度、结构强度和弹性模量。

2.焦炭的热性质是指它经过二次加热的物理性质、化学性质和机械力学性质、分别称热物理性质、热化学性质和热强度。

组成变化、结构变化、膨胀与收缩、强度变化。

3.焦炭热应力：焦炭二次加热时，焦块表面与中心间因温度梯度引起的膨胀收缩差异而在焦炭内部产生的应力为热应力。

热强度：热强度是指焦炭在高温下测量的强度或经高温处理后在室温下测得的强度。

焦炭的高温反应性：Ｃ＋Ｏ２－ＣＯ２，Ｃ＋Ｈ２Ｏ－Ｈ２＋ＣＯ，Ｃ＋ＣＯ２－２ＣＯ。

提高炼焦终温，结焦终了时采取焖炉等措施，可以使焦炭结构致密，减少气孔表面，从而降低焦炭反应性。

3.对反应性的影响：原料煤性质，矿物质的影响，炼焦工艺，反应速率参数。