古詩詞大全網 - 成語查詢 - 什麽是焦碳?

什麽是焦碳?

分類: 生活 >> 生活常識

解析:

焦碳:壹種固體燃料,質硬,多孔,發熱量高.用煤高溫幹餾而成,多用於煉鐵

焦炭的種類 :

焦炭通常按用途分為冶金焦(包括高爐焦、鑄造焦和鐵合金焦等)、氣化焦和電石用焦等。由煤粉加壓成形煤,在經炭化等後處理制成的新型焦炭稱為型焦。

冶金焦是高爐焦、鑄造焦、鐵合金焦和有色金屬冶煉用焦的統稱。由於90%以上的冶金焦均用於高爐煉鐵,因此往往把高爐焦稱為冶金焦。中國制定的冶金焦質量標準(GB/T1996-94)就是高爐質量標準。

氣化焦是專用於生產煤氣的焦炭。主要用於固態排渣的固定床煤氣發生爐內,作為氣化原料,生產以CO和H2為可燃成分的煤氣。氣化過程的主要反應有:

C+O2→CO2+408177KJ

CO2+C→2CO-162142KJ

C+H2O→CO+H2-118628KJ

C+2H2O→CO2+2H2-75115KJ

因為產生CO和H2的過程均是吸熱反應,需要的熱量由焦炭的氧化、燃燒提供,因此氣化焦也是氣化過程的熱源。氣化焦要求灰分低、灰熔點高、塊度適當和均勻。其壹般要求如下:固定炭>80%;灰分<15%;灰熔點>1250攝氏度;揮發分<3.0%;粒度15-35mm和35mm兩級。冶金焦雖可以用作氣化焦,但由於受煉焦煤資源和價格等的限制,壹般不用冶金焦制氣。以高揮發分粘結煤為原料生產的氣煤焦,塊度小、強度低,不適用於高爐冶煉,但它的氣化反應性好,可取代氣化焦用於制氣。 電石用焦是在生產電石的電弧爐中作導電體和發熱體用的焦炭。電石用焦加入電弧爐中,在電弧熱和電阻熱的高溫(1800-2200攝氏度)作用下,和石灰發生復雜的反應,生成熔融狀態的炭化鈣(電石)。其生成過程可用下列反應式表示:

CaO+3C→CaC2+CO-46.52KL

電石焦基礎知識

電石用焦是在生產電石的電弧爐中作導電體和發熱用的焦炭。電石用焦加入電弧爐中,在電弧熱和電阻熱的高溫(1800-2200℃)作用下,和石灰石發生復雜的發應,生成熔融狀態的碳化鈣(電石)。其生成過程可用下列發應式表示:

CaO+3C→CaC2+CO-46.52KJ

電石用焦應具有灰份低、反應性高、電阻率大和粒度適中等特性,還要盡量除去粉末和降低水分。其化學成分和粒度壹般應符合如下要求:固定碳大於84%,灰份小於14%,揮發份小於2%,硫份小於1。5%,磷分小於0.04%,水分小於1.0%,粒度根據生產電石的電弧爐容量而定:

電爐容量/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。

鐵合金焦基礎知識

鐵合金焦是用於礦熱爐冶煉鐵合金的焦炭。鐵合金焦在礦熱爐中作為固態還原劑參與還原反應,反應主要在爐子中下部的高溫區進行。以冶煉歸鐵合金為例,其反應式為SiO2(液)+2C(固)=Si(液)+2CO(氣),隨著反應的進行,焦炭中的固定碳不斷消耗,主要以CO形式從爐頂逸出。焦炭灰份中的三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂和五氧化二磷等,部分或大部分被還原出來,進入合金中;未參加反應的部分進入爐渣。焦炭中的硫和矽生成硫化矽和二硫化矽後揮發掉。冶煉不同品種的鐵合金,對焦炭質量的要求不壹,生產矽鐵合金時對焦炭質量要求最高,所以能滿足矽鐵合金生產的鐵合金焦,壹般也能滿足其他鐵合金生產的要求。

矽鐵合金生產對焦炭的要求是:固定碳含量高,灰份低,灰中有害物質三氧化二鋁和五氧化二磷等的含量要少,焦炭反應性好,焦炭電阻率特別是高溫電阻率要大,揮發份要低,有適當的強度和食糧的塊度,水分少而穩定。

中國冶標(YB/T034-92)規定了鐵合金焦的技術要求,要求粒度為2-8mm,8-20mm,8-25mm。其他指標見表

型焦是由煤粉等原料加壓成型煤,再經炭化等後處理制成的壹種新型焦炭。型焦品種較多,按所用原料可分為褐煤型焦和無煙煤型焦等;按制備工藝可分為冷壓型焦和熱壓型焦兩類;按用途可分為高爐型焦和鑄造型焦等。

焦炭的質量指標

[焦炭的質量指標] 焦炭是高溫幹餾的固體產物,主要成分是碳,是具有裂紋和不規則的孔孢結構體(或孔孢多孔體)。裂紋的多少直接影響到焦炭的力度和抗碎強度,其指標壹般以裂紋度(指單位體積焦炭內的裂紋長度的多少)來衡量。衡量孔孢結構的指標主要用氣孔率(只焦炭氣孔體積占總體積的百分數)來表示,它影響到焦炭的反應性和強度。不同用途的焦炭,對氣孔率指標要求不同,壹般冶金焦氣孔率要求在 40~45%,鑄造焦要求在35~40%,出口焦要求在30%左右。焦炭裂紋度與氣孔率的高低,與煉焦所用煤種有直接關系,如以氣煤為主煉得的焦炭,裂紋多,氣孔率高,強度低;而以焦煤作為基礎煤煉得的焦炭裂紋少、氣孔率低、強度高。焦炭強度通常用抗碎強度和耐磨強度兩個指標來表示。焦炭的抗碎強度是指焦炭能抵抗受外來沖擊力而不沿結構的裂紋或缺陷處破碎的能力,用M40值表示;焦炭的耐磨強度是指焦炭能抵抗外來摩檫力而不產生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力,用M10值表示。焦炭的裂紋度影響其抗碎強度M40值,焦炭的孔孢結構影響耐磨強度M10值。M40和M10值的測定方法很多,我國多采用德國米貢轉鼓試驗的方法。如表31-1所示。

轉故試驗完成後,用孔徑為40mm和10mm的篩子篩分,大於40mm粒級的百分數為M40值,小於10mm粒級的百分數為M10值。我國冶金焦規定的強度指標見表31-2。

表31-1 焦炭轉鼓實驗方法

轉鼓特性 焦炭試樣 篩分 強度指標

直徑/長度(mm) 轉速(轉/分) 轉數(轉) 重量(kg) 粒度(mm) 孔形 篩孔(mm) 耐磨強度(粒極mm/指標) 抗碎強度(粒極mm/指標)

1000/1000 25 100 50 〉60 圓形 40,10 <10/M10 >40/M40

表31-2 我國冶金焦強度指標(%)

強度指標 Ⅰ級冶金焦 Ⅱ級冶金焦 Ⅲ級冶金焦

M40 >80.0 >76.0 >72.0

M10 <8.0 <9.0 <10.0

表31-3 幾個國家冶金用焦炭與精煤灰分國標(Ad)

國別 中 國 美國 原蘇聯 德國 法國 日本

Ⅰ級 Ⅱ級 Ⅲ級

焦炭灰分(%) ≤12.0 ≤13.5 ≤15.0 <7.0 <10.0 <8.0 <9.0 <10.0

精煤灰分(%) <12.5 5.5~6.5 8.0~8.5 6.0~7.0 <7.0 6.6~8.0