[指南]焦炭的化学性质.doc

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焦碳:一种固体燃料,质硬,多孔,,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+408177KJ
CO2+C→2CO-162142KJ
C+H2O→CO+H2-118628KJ
C+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<%;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-
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)。其生成过程可用下列发应式表示:
CaO+3C→CaC2+CO-
电石用焦应具有灰份低、反应性高、电阻率大和粒度适中等特性,还要尽量除去粉末和降低水分。其化学成分和粒度一般应符合如下要求:固定碳大于84%,灰份小于14%,挥发份小于2%,硫份小于1。5%,%,%,粒度根据生产电石的电弧炉容量而定:
电炉容量/KV•A 粒度/mm
<5000 3-12
5000-10000 3-15
10000-20000 3-18
>20000 3-20
粒度合格率要求在90%以上。
焦炭的化学性质焦碳:一种固体燃料,质硬,多孔,发