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煉焦
煤在隔絕空氣的條件下，加熱到9500C～10500C經(jīng)過干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段，最終制得焦炭，這一過程稱高溫?zé)捊够蚋邷馗绅s，簡稱煉焦。
煉焦產(chǎn)品
煉焦的主要產(chǎn)品是焦炭(約占78 % ,質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以下同)，另外還有焦?fàn)t煤氣(占15%～18%)和煤焦油(2.5%～4.5%)，這兩種副產(chǎn)品中含有大量的化工原料，可廣泛用于醫(yī)藥、染料、化肥、合成纖維、橡膠等生產(chǎn)部門。回收這些化工原料，不僅能實現(xiàn)煤的綜合利用，而且也可減輕環(huán)境污染。
焦炭
焦炭90%以上用于冶金工業(yè)的高爐煉鐵，其余的用于機(jī)械工業(yè)、鑄造、電石生產(chǎn)原料、氣化及有色金屬冶煉等。因此，煉焦是伴隨著鋼鐵工業(yè)發(fā)展起來的。
焦?fàn)t煤氣
煤在焦?fàn)t中加熱，由于煤分子的熱解，析出大量的氣態(tài)物質(zhì)，即為焦?fàn)t煤氣。焦?fàn)t煤氣的熱值高，是冶金工業(yè)重要的燃料。經(jīng)過凈化后，可作為工業(yè)燃料和民用煤氣。從焦?fàn)t煤氣中提取的物質(zhì)主要有:氨（產(chǎn)率為0.25%～0.4%），可生產(chǎn)硫銨和無水氨等；粗苯(產(chǎn)率為0.8%～1.1%)和酚類產(chǎn)品，粗苯經(jīng)過精制可得苯、甲苯、二甲苯，還有古馬隆一茚樹脂等；硫化物(產(chǎn)率為0. 2%～1.5%)，可生產(chǎn)硫黃、吡啶等。
煤焦油
荒煤氣經(jīng)過冷卻析出的煤焦油，分兩步進(jìn)行處理。首先用蒸餾的方法，將沸點相近的組分集中在各種混合餾分中，然后再對各混合餾分進(jìn)一步精制得純產(chǎn)品，焦油蒸餾所得的餾分如下。
1.輕油餾分可提取苯、甲苯、二甲苯、重苯等。
2.酚油餾分可提取酚、甲酚、二甲酚等。
3.萘油餾分生產(chǎn)萘、精萘、工業(yè)喹琳等。
4.洗油餾分主要用作苯類吸收劑。
我國自己開辦的第一座焦化廠．是1914年開始修建的石家莊焦化廠。至今我國焦化工業(yè)已伴隨鋼鐵工業(yè)發(fā)展成煤化工領(lǐng)域中較大的部門，達(dá)到了較高水平�，F(xiàn)在中國是世界第一大焦炭生產(chǎn)國和出口國，從1993年起，中國焦炭產(chǎn)量居世界第一位；2010年焦炭產(chǎn)量3.87億噸，占世界焦炭產(chǎn)量的61%；我國焦炭出口量一直占據(jù)世界焦炭市場的半壁江山。
近年來，煉焦工藝正向著大型化、智能化方向發(fā)展，“大容積焦?fàn)t”、“搗固煉焦”、“干熄焦”、“型煤煉焦”、“煤調(diào)濕”、“配煤專家系統(tǒng)”等新技術(shù)得到了快速的發(fā)展與應(yīng)用。
焦炭廣泛用于高爐煉鐵、沖天爐熔鐵、鐵合金冶煉和有色金屬冶煉等生產(chǎn)，作為還原劑、能源和供碳劑，也用于電石生產(chǎn)、氣化和合成化學(xué)等領(lǐng)域作為原料。對于不同用途的焦炭，均有其特定的要求。其中，冶金焦的用量最大，占90%，對焦炭的質(zhì)量要求也最高。
冶金焦
冶金焦的作用
高爐煉鐵用焦炭主要是供熱燃料和還原劑。焦炭燃燒產(chǎn)生的熱能是高爐煉鐵過程中的主要供熱熱能，反應(yīng)生成的CO作為高爐冶煉過程的主要還原劑。
高爐內(nèi)，焦炭燃燒生成CO2并放出大量的熱，溫度可達(dá)1500~18000C，使鐵、渣完全熔化而分離：
C + O2 = CO2 ΔH = -399.4MJ
煤氣中的CO2與焦炭作用，生成CO，并吸收熱量：
C + CO2 = 2CO ΔH = +165.6MJ
高爐內(nèi)的還原反應(yīng)有兩類，一是直接還原反應(yīng)：
C + FeO = Fe + CO ΔH = +152.0MJ
二是間接還原反應(yīng)：
CO + FeO = Fe + CO2 ΔH = -13.6MJ
冶金焦的質(zhì)量要求
對冶金焦的要求主要有以下幾方面（我國冶金焦的技術(shù)指標(biāo)見表）
① 強度。
焦炭在高爐中下降時，受到摩擦和沖擊作用，而且高爐越大，此作用也越大。所以，越大的高爐，要求焦炭的強度也越高。
② 粒度
焦炭和礦石是粒度不均一的散狀物料，散料層的相對阻力隨著散料的平均當(dāng)量直徑和粒度均勻性的增加而減少。所以，爐料粒度不能太小，礦石應(yīng)篩除小于5mm的礦粉，焦炭應(yīng)篩除小于10mm的焦粉。焦炭粒度不應(yīng)比礦石粒度大得太多。一般認(rèn)為，入爐焦炭的平均粒度以50mm左右為合適。
③ 反應(yīng)性
高爐內(nèi)焦炭降解的主要原因是碳溶反應(yīng)：
C + CO2 = 2CO
因此，在高爐冶煉中，希望焦炭的反應(yīng)性要小，反應(yīng)后強度要高。
④ 灰分和硫分
焦炭的灰分和硫分高會給高爐煉鐵帶來種種不利影響，其結(jié)果是：焦炭灰分每升高1%，則高爐熔劑消耗量將增加4 %，爐渣量將增加約1.8%，生鐵產(chǎn)量約降低2.6%；焦炭硫分每增加0.1%，焦炭消耗量增加約1.6%，生鐵產(chǎn)量減少2%，所以要盡可能地降低焦炭中的灰分和硫分。
冶金焦的技術(shù)指標(biāo)（GB/T1996-2003）
鑄造焦
鑄造焦是沖天爐熔鐵的主要燃料，用于熔化爐料，并是鐵水過熱，還起支撐料柱保證良好透氣性和供碳等作用。要求鑄造焦有如下性能：
(1)粒度適宜 為使沖天滬熔融金屬的過熱溫度足夠高，流動性好，應(yīng)使焦炭粒度不致過小，否則，會使碳的燃燒反應(yīng)區(qū)降低，進(jìn)而使過熱區(qū)溫度過低。鑄造焦粒度過大，使燃燒區(qū)不集中，也會降低爐氣溫度，一般，鑄造焦粒度為50～100mm。
(2)硫分較低 硫是鐵中有害元素，通�？刂圃�0.1%以下。
(3)強度較高 鑄造焦除了在入爐前運輸過程中受到破碎損耗外，主要在沖天爐內(nèi)承受金屬爐料的沖擊破壞，因此，要求有足夠高的機(jī)械強度，以保證爐內(nèi)焦炭的塊度和均勻性。
(4)灰分和揮發(fā)分 鑄造焦的灰分盡可能低。一般，鑄造焦灰分減少1%，焦炭消耗約降低4%，鐵水溫度約提高10℃。鑄造焦的揮發(fā)分含量應(yīng)低，因為揮發(fā)分含量高的焦炭，固定碳含量低，熔化金屬的焦比高，一般焦炭強度也低。
(5)氣孔率和反應(yīng)性 鑄造焦要求氣孔率小、反應(yīng)性低，這樣可以制約沖天爐的氧化、還原反應(yīng)，使底焦高度不會很快降低，減少CO的生成，提高焦炭的燃燒效率、爐氣溫度和鐵水溫度，并有利于降低焦比。
目前我國鑄造焦的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表。
氣化焦
氣化焦是用于生產(chǎn)發(fā)生爐煤氣或水煤氣的焦炭。氣化的基本反應(yīng)是：
2C + O2 = 2CO
C + H2O = CO + H2
對氣化焦的要求如下：
由上述反應(yīng)可知，為提高氣化效率，氣化焦應(yīng)盡量減少雜質(zhì)以提高有效成分含量。因此，灰分要低；焦炭灰分應(yīng)有較高的灰熔點，一般應(yīng)在1300℃以上，以免造成煤氣發(fā)生爐內(nèi)形成液態(tài)爐渣而使氣流難以均勻分布；力求粒度均勻，改善料層的透氣性；揮發(fā)分可以高些，甚至半焦也可選用；硫含量要低，因為煤氣中的硫含量正比于焦炭硫分。
電石焦
電石焦是生產(chǎn)電石(CaC2)的原料。每生產(chǎn)1噸電石約需0.5噸焦炭。電石生產(chǎn)過程是在電爐內(nèi)將生石灰熔融，并在小于1200 ℃下，將其與電石焦中的C發(fā)生如下反應(yīng)
CaO + 3C = CaC2 + CO
對電石焦的要求如下：
①粒度為3～20mm；
②含碳量要高(>80%)，灰分要低(<9%)；
③水分應(yīng)控制在6%以下，以免生石灰消化；
④硫分<1.5%，磷分<0.04%。焦炭中的硫和磷在電爐中與生石灰作用，會生成硫化鈣和磷化鈣混入電石中。
電石焦的質(zhì)量要求不太嚴(yán)格，所以煉焦用煤的要求也就不太嚴(yán)格，只要按照上述焦炭要求進(jìn)行簡單計算就可求出對煤的要求�，F(xiàn)在有的電石廠所用焦炭往往用半焦代替，這樣生產(chǎn)成本將會大大降低。
