焦炭是用炼焦煤炼成的
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（高温干馏）。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。 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。
信息来自：中国煤炭信息网 煤焦知识堂
中国焦炭行业发展现状及趋势分析
一、中国焦炭行业概况
（1）焦炭行业产品定义及分类
焦炭是一种固体燃料，质硬，多孔，发热量高。用煤高温干馏而成，多用于炼
铁。焦炭是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（高温干馏）。
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。
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。
（2）中国焦炭行业产业链
焦化产品中，80%为焦炭，20%为粗苯、煤焦油、焦炉煤气等其他化产品。焦炭下
游中，有86.7%用于冶炼生铁，13.3%用于生产电石有色等其他行业。
焦化属于传统煤化工行业，发展较为成熟，主要产品是焦炭，副产品为甲醇、合成
氨、煤焦油、粗苯、炭黑等化工品。炼钢占到焦炭下游消费总量的85%，行业盈利
水平主要取决于下游钢厂的行业景气度以及自身的供求平衡情况。
钢铁行业是焦炭最重要的下游应用领域，大约85%的焦炭应用于钢铁行业。焦化
产能有约三分之一为钢企自身配套，三分之二为独立焦化企业，独立焦化行业的景
气度和下游钢铁行业的景气度直接相关。
二、中国焦炭行业市场现状
（1）中国焦炭行业产量情况
2009年我国焦炭行业产量约35744.1万吨，到2018年增长到了43820万吨，近
几年我国焦炭行业产量情况如下图所示：
（2）中国焦炭行业消费量统计根据《2020-2026年中国焦炭产业现状及发展趋势报告》数据显示：2018年我国
焦炭产量42853.72万吨，出口量975.37万吨，进口量9.09万吨，焦炭表观消费
量42853.72万吨。如下图所示：
焦炭是一种重要的工业原料，按用途可分为冶金焦（高炉焦、铸造焦和铁合金焦
RX COKING PLANT 炼焦培训材料之五 焦炭质量与性质 版本：2009A
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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。 RX COKING PLANT 炼焦培训材料之五 焦炭质量与性质 版本：2009A
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≯0.60
Ｍ25＞92.0 Ｍ10≯7.0
２、Ａd：12.02～13.50 Ｓd：0.61～0.80
Ｍ25：92.0～88.1 Ｍ10≯8.5
３、Ａd: 13.51～15.00 Ｓd：0.81～1.00
Ｍ25: 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。高温空气（或富氧气）由风口鼓入、使焦炭在风口前的回旋区内激烈燃烧。燃烧产生的热能是高炉冶炼过程的主要热源，燃烧反应后生成的CO作为高炉冶炼过程的主要还原剂。炉料在下降过程中,经预热脱水/铁矿石中铁氧化物依次同CO发生间接还原反应,同高温焦炭发生直接还原反应而转化成金属铁.并在下降过程中升温,•渗碳而形成液态的铁水,•铁矿石中的脉石••(主要成分是SiO2,AL2O3等酸性氧化物)则同熔剂相互作用而生成低熔点化合物---炉渣.焦炭是主要的热能源和还原剂.此外,焦炭在高炉内是唯一不熔化的固体,在高炉内料柱上部起煤气流分配层的作用,使上升煤气同铁矿石充分接触.•在料柱中部,靠焦炭层支托才不致于使软化,熔融的铁矿石聚堆.在料柱下 部,焦炭成为煤气上升和铁水,熔渣下降必不可少的高温填料。所以高炉焦的重要作用在于它是料柱的疏松骨架,而且随着高炉大型化和强化冶炼等技术进展这一作用则愈显得重要.
