焦炭知识
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焦煤和焦炭知识点总结大全焦煤和焦炭知识点总结大全1. 焦煤的概述焦煤是一种特殊的煤炭,用于炼制焦炭的原料。
它具有高固定碳含量、低挥发分、适度的灰分和硫分,以及适宜的反应性等特点。
焦煤的选矿、煤化学性质、煤炭分类等方面需要进行详细分析和研究。
2. 焦炭的制备与性质焦炭是从焦煤经过高温干馏得到的固态残渣。
它具有高固定碳含量、低挥发分、适度的灰分和硫分,以及良好的机械强度和热稳定性。
焦炭的质量和炼焦工艺密切相关,影响了冶金、化工、能源等行业的生产效益。
3. 焦化反应的机理焦化反应是指焦煤在高温下分解和转化成焦炭的过程。
它主要包括物理变化、化学反应和传质过程等。
焦化反应产生的主要气体有可燃气体、不燃气体和脱除气体等,其中含有大量的煤气、焦油和焦油蒸气,这些产物在工业上都有重要的应用价值。
4. 炼焦产出和介质的分析炼焦产出指的是焦煤在炼焦炉中的转化效率和产物得率。
它受到焦煤质量、炉型和操作参数等因素的影响。
介质是指炼焦炉中使用的鼓风剂、喷煤剂和蒸汽等。
炼焦产出和介质的分析对于改进炼焦工艺、提高生产效益具有重要意义。
5. 燃煤锅炉和工业炉窑中焦炭的应用燃煤锅炉和工业炉窑是焦炭的主要应用领域之一。
焦炭作为高效的燃料,具有高热值、洁净燃烧和稳定热负荷等特点,被广泛应用于发电、热处理、炼化等领域。
在燃煤锅炉和工业炉窑中合理使用焦炭,能够提高热能利用效率和降低环境污染。
6. 焦炭在冶金行业中的应用焦炭在冶金行业中是不可或缺的原料。
它主要用于高炉炼铁和钢铁生产过程中,既是燃料又是还原剂。
焦炭的质量和炼铁生产的效率、产品质量直接相关。
因此,优化炼铁过程,提高焦炭的质量是冶金行业的重要课题。
7. 焦炭在化工行业中的应用焦炭在化工行业中有着广泛的应用。
它作为重要的还原剂和催化剂,在合成氨、甲醇、乙烯等过程中发挥着重要作用。
焦炭通过调整其物化性质,能够满足不同化工过程的需求,提高化工产品的质量和产率。
8. 焦炭的贮存和运输焦炭的贮存和运输是炼焦行业的重要环节。
焦炭的种类点击率:27 时间:2010-02-10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。
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。
[编辑本段]种类焦碳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碳称为型焦。
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。
[编辑本段]相关理论气化焦是专用于生产煤气的焦碳。
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,需要的热量由焦碳的氧化、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1250℃;挥发分<3.0%;粒度15-35mm和35 mm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碳。
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[编辑本段]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碳。
焦炭的密度焦炭是碳素材料,由于其密度较大,具有许多独特的特性和用途。
本文将详细介绍焦炭的密度,以及与焦炭密度相关的知识。
焦炭的密度是指在标准状态下,单位体积的焦炭重量。
通常,焦炭密度通常以克/立方厘米(g/cm³)或千克/立方米(kg/m³)为单位。
焦炭密度一般在1.3~1.5g/cm³之间(取决于其成分、生产方法等)。
具体而言,高粘度焦炭的密度常在1.4g/cm³以上,中等粘度焦炭的密度在1.3~1.4g/cm³之间,而低粘度焦炭的密度通常在1.3g/cm³以下。
需要特别注意的是,由于焦炭存在很多种不同的类型和品种,其密度可能存在较大的差异。
下表列出了一些常见的焦炭类型及其密度范围:焦炭类型 | 密度范围(g/cm³)---------|-----------------高粘度焦炭 | 1.44~1.50中等粘度焦炭 | 1.35~1.40低粘度焦炭 | 1.25~1.30二、焦炭密度对产品质量的影响焦炭密度是衡量焦炭质量的一个重要指标。
具体而言,焦炭的密度与其机械强度、导电性、阻燃性等密切相关,因此,其密度值对焦炭的产品质量有着重要的影响。
1. 焦炭的机械强度焦炭的密度与其机械强度密切相关。
一般来说,密度越高的焦炭其机械强度也越高,可以承受较大的压力和振动等力量。
因此,选择合适密度的焦炭有助于提高产品的抗压能力、强度及寿命。
2. 焦炭的导电性由于焦炭是一种纯净的碳素材料,具有良好的导电性。
焦炭密度越高,其导电性也越好。
因此,使用高密度的焦炭可以提高产品的导电性能力,尤其在电力、电气等领域中更为常见。
焦炭密度也对其阻燃性能有着重要的影响。
密度越高的焦炭其热值也越高,燃烧温度越高,从而更难燃烧。
因此,选择适合密度的焦炭有助于提高产品的阻燃性,从而更加符合安全和环保要求。
在工业生产过程中,选择适合的焦炭是保证生产效率和质量的关键。
焦炉生产问答知识1. 影响焦炭质量的因素有哪些?答:(1)配合煤的成分和性质;(2)炼焦的加热制度;(3)炭化室内煤料的堆密度。
2. 蓄热室为什么能回收热量?回收热量又有什么好处?答:在蓄热室内放着许多层格子砖,这些格子砖起着传热和吸热的媒介作用。
当加热炭化室后的废气流经蓄热室时,格子砖吸收废气的热量,使废气的温度降低;而当冷空气和冷高炉煤气通过蓄热室进入燃烧室立火道时,格子砖再把热量传给空气和高炉煤气,使空气和高炉煤气把热量又带回到燃烧室内。
由于焦炉设有蓄热室,就可以把很大部分热量回收回来,从而减少加热煤气的消耗量。
而且,排往烟囱的废气温度,可以降到400℃以下,可以防止烟囱因高温产生危险。
还有,空气和高炉煤气预热后,可以提高煤气的燃烧温度,有利于燃烧室的传热,使量大而廉价的高炉煤气可以得到充分利用。
3. 为什么炭化室的焦侧比机侧宽?为了容易推出焦炭,炭化室设计有锥度,即焦侧比机侧宽些,,其差值称为锥度,5#、6#炉的锥度为60mm。
锥度的大小与炭化室长度和装煤方式有关。
(捣固装煤的炼焦炉无锥度)。
4. 为什么要将燃烧室分成许多立火道?燃烧室分成许多立火道的作用有两点:(1)把燃烧室分成许多立火道,可以使燃烧后的热气流沿燃烧室长度方向均匀分布,以达到对炭化室均匀加热的目的。
(2)把燃烧空分成成许多“格”,可以增加炉体的结构强度,并且增加了辐射传热的面积,有利于辐射传热。
5. 在现代大型焦炉内,采用哪些措施可以解决高向加热均匀性的问题?答:(1)采用高低灯头的办法,改善炭化室高向加热均匀性;(2)分段燃烧法;(3)炭化室炉墙沿高向上采用不同厚度的炉砖砌筑;(4)废气循环法。
6. 炉柱变形的原因有哪些?答:炉柱变形的原因有:(1)管理不严,在改变炉温后没有及时回松加压的弹簧,以致炉柱产生永久性变形;(2)炉门框或炉门清理不干净,造成炉门不严,冒烟冒火,损坏炉柱;(3)操作不小心,炉门没有对正,造成炉门不严,冒烟冒火,烧坏炉柱;(4)焦饼难推或者焦饼夹在炉门框或导焦槽内没有及时排出。
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。
焦炭落下强度的测定知识点解说(一)方法原理落下强度是指试样经过规定的落下试验后,留在规定孔径试验筛上的焦炭试样的百分数。
将大于规定尺寸的焦炭试样在标准条件下落下4次,然后测定留在一个规定筛孔的试验筛上焦炭质量。
(二)试样的准备1.按焦炭试样采取的规定进行采样。
试样粒度大于80mm或大于60mm的焦炭质量不足100kg时,则应增加试样份数,使其达到100kg。
2.将试样混匀缩分成四份,每份(25±0.1)kg,称准至10g。
3.试样的水分应不超过5%,否则要进行干燥。
(三)仪器设备1.落下试验设备①试样箱②落下台③提升支架④自动控制装置⑤落下次数指示器2.方孔筛用低碳钢板制作。
筛子级别为:80mm、60mm、50mm、40mm、25mm。
其中80mm、40mm、25mm筛子按表4-9的要求制作。
50mm筛子筛片为1040mm×740mm的冲孔筛,筛孔为正方形,尺寸按表4-11规定制作。
表4-11 50mm方孔筛的规格3.磅秤能称量25kg以上,分刻度为0.01kg。
注:也可选用分刻度为0.02kg的磅秤。
(四)试验步骤1.将一份试样轻轻地放进试样箱里,摊平,不要偏析。
2.按自动控制装置的上升开关,把试样箱提升到使箱底距落下台平面的垂直距离为1830mm的高度。
试样箱底部的门借助台柱上的开门装置自动打开,试样落到落下台平面上。
3.按动自动控制装置的下降开关,试样箱降到使箱底距落下台的距离为460mm 处,自动停止。
人工关闭试样箱的底门,把落下台上的试样铲入试样箱内,应防止铲入时弄碎焦样,上述操作不用清扫落下台面。
4.按以上步骤连续落下4次。
查看落下次数指示器,以避免出错。
5.把落下4次后的试样用50mm×50mm孔径的方孔筛进行筛分,筛分时不应用力过猛,以免将焦块碰碎,使绝大部分小于筛孔的焦块通过。
然后再用手穿孔,把筛上物用手试穿过筛孔,只要在一个方向可穿过筛孔者,均当作筛下物计,通过时不能用力过猛。
一级焦炭标准热反应一级焦炭是指在高温条件下煤炭经过干馏后得到的煤焦,其主要用途是作为冶金工业中的还原剂。
在冶金炼铁过程中,一级焦炭的热反应特性对炉内的炉温、还原性能和炉内气相组成等都有着重要的影响。
因此,研究一级焦炭的热反应特性对于提高冶金工业的生产效率和产品质量具有重要意义。
一级焦炭的热反应主要包括两个方面,即燃烧反应和还原反应。
燃烧反应是指一级焦炭在氧气的作用下产生热量和二氧化碳的过程,而还原反应则是指一级焦炭在高温条件下与金属氧化物发生化学反应,将金属氧化物还原成金属的过程。
在燃烧反应中,一级焦炭中的固定碳和挥发分将与氧气发生化学反应,生成热量和二氧化碳。
燃烧反应的热量释放是冶金炉炉温维持的重要来源,同时产生的二氧化碳也会对炉内气相组成产生影响。
因此,研究一级焦炭的燃烧反应特性对于控制炉内气相组成和炉温具有重要意义。
而在还原反应中,一级焦炭中的碳会与金属氧化物发生化学反应,将金属氧化物还原成金属。
这一过程是冶金炼铁中非常重要的一环,直接影响到炼铁炉的还原性能和金属产量。
因此,研究一级焦炭的还原反应特性对于提高炼铁炉的生产效率和产品质量具有重要意义。
在研究一级焦炭的热反应特性时,需要考虑多种因素的影响,如一级焦炭的品质、煤种、煤炭干馏工艺等。
此外,炉温、气相组成、金属氧化物的种类和含量等也会对一级焦炭的热反应特性产生重要影响。
因此,需要综合考虑这些因素,进行系统的实验研究和理论分析,以全面了解一级焦炭的热反应特性。
总之,一级焦炭的热反应特性对于冶金工业具有重要的意义,研究其燃烧反应和还原反应特性对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
因此,需要进行系统的实验研究和理论分析,以全面了解一级焦炭的热反应特性,为冶金工业的发展和进步提供技术支持。
焦炭知识汇总
一、焦炭定义烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦。
由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。
炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料,又是重要的有机合成工业原料。
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。
铸造焦是专用与化铁炉熔铁的焦炭。
铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。
其作用是熔化炉料并使铁水过热,支撑料柱保持其良好的透气性。
因此,铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。
二、焦炭分布从我国焦炭产量分布情况看,我国炼焦企业地域分布不平衡,主要分布于华北、华东和东北地区。
三、焦炭用途焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼,起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。
炼铁高炉采用焦炭代替木炭,为现代高炉的大型化奠定了基础,是冶金史上的一个重大里程碑。
为使高炉操作达到较好的技术经济指标,冶炼用焦炭(冶金焦)必须具有适当的化学性质和物理性质,包括冶炼过程中的热态性质。
焦炭除大量用于炼铁和有色金属冶炼(冶金焦)外,还用于铸造、化工、电石和铁合金,其质量要求有所不同。
如铸造用焦,一般要求粒度大、气孔率低、固定碳高和硫分低;化工气化用焦,对强度要求不严,但要求反应性好,灰熔点较高;电石生产用焦要求尽量提高固定碳含量。
四、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:真密度为1.8-1.95g/cm3;视密度为 0.88-1.08g/ cm3;气孔率为 35-55%;散密度为400-500kg/ m3;平均比热容为 0.808kj/(kgk)(100℃),1.465kj/(kgk)(1000℃);热导率为 2.64kj/(mhk)(常温),6.91kg/(mhk)(900℃);着火温度(空气中)为450-650℃;干燥无灰基低热值为 30-32KJ/g;比表面积为 0.6-0.8m2/g 。
五、焦炭的反应性及反应后的强度焦炭反应性与二氧化碳、氧和水蒸气等进行化学反应的能力,焦炭反应后强度是指反应后的焦炭再机械力和热应力作用下抵抗碎裂和磨损的能力。
焦炭在高炉炼铁、铸造化铁和固定床气化过程中,都要与二氧化碳、氧和水蒸气发生化学反应。
由于焦与氧和水蒸气的反应有与二氧化碳的反应类似的规律,因此大多数国家都用焦炭与二氧化碳间的反应特性评定焦炭反应性。
中国标准(GB/T4000-1996)规定了焦炭反应性及反应后强度试验方法。
其做法是使焦炭在高温下与二氧化碳发生反应没,然后测定反应后焦炭失重率及其机械强度。
焦炭反应性CRI及反应后强度CSR的重复性r不得超过下列数值:CRIr≤2.4% CSR:≤3.2% 焦炭反应性及反应后强度的试验结果均取平行试验结果的算术平均值。
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。
不同用途的焦炭,对气孔率指标要求不同,一般冶金焦气孔率要求在40~45%,铸造焦要求在35~40%,出口焦要求在30%左右。
焦炭裂纹度与气孔率的高低,与炼焦所用煤种有直接关系,如以气煤为主炼得的焦炭,裂纹多,气孔率高,强度低;而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。
焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。
焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力,用M40值表示;焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力,用M10值表示。
焦炭的裂纹度影响
其抗碎强度M40值,焦炭的孔孢结构影响耐磨强度M10值。
M40和M10值的测定方法很多,我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。
七、焦炭质量的评价1、焦炭中的硫分:硫是生铁冶炼的有害杂质之一,它使生铁质量降低。
在炼钢生铁中硫含量大于 0.07% 即为废品。
由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% 来自焦炭,所以焦炭是炉料中硫的主要来源。
焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。
当焦炭硫分大于1.6%,硫份每增加 0.1% ,焦炭使用量增加 1.8%,石灰石加入量增加3.7%, 矿石加入量增加0.3% 高炉产量降低1.5—2.0%. 冶金焦的含硫量规定不大于 1%,大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于 0.4—0.7% 。
2、焦炭中的磷分:炼铁用的冶金焦含磷量应在0.02—0.03% 以下。
3、焦炭中的灰分:焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。
焦炭灰分增加1%,焦炭用量增加 2—2.5% 因此,焦炭灰分的降低是十分必要的。
4、焦炭中的挥发分:根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。
如挥发分大于1.5%,则表示生焦;挥发分小于 0.5—0.7%, 则表示过火,一般成熟的冶金焦挥发分为1%左右。
5、焦炭中的水分:水分波动会使焦炭计量不准,从而引起炉况波动。
此外,焦炭水分提高会使M40偏高,M10偏低,给转鼓指标带来误差。
6、焦炭的筛分组成:在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。
我国过去对焦炭粒度要求为:对大焦炉(1300—2000 平方米)焦炭粒度大于 40 毫米;中、小高炉焦炭粒度大于 25 毫米。
但目前一些钢厂的试验表明,焦炭粒度在40—25 毫米为好。
大于 80 毫米的焦炭要整粒,使其粒度范围变化不大。
这样焦炭块度均一,空隙大,阻力小,炉况运行良好。