焦炭的性质和用途.ppt

煤化工工艺学,化学工艺出版社,任务一 炼焦的基本知识,第一章 焦炭的性质与用途,一 焦炭的外观与孔结构 二 焦炭的用途 三 焦炭的物理机械性能 四 我国焦炭生产的基本现状,4,一 焦炭的外观与孔结构,焦炭,粘结性煤,隔绝空气,高温干馏,多孔性固体块状物,特点：具有裂纹和气孔结构,5,块焦,将焦块沿微裂纹分开即是焦炭的多孔体，也称焦体。焦体是由气孔和气孔壁构成。,焦体,用肉眼观察焦炭都可看到纵横裂纹。沿粗大的纵横裂纹掰开，仍含有微裂纹的是焦块。,一 焦炭的外观与孔结构,1、焦炭裂纹 2、焦炭气孔率 3、焦炭密度,一 焦炭的外观与孔结构,1、焦炭裂纹,纵裂纹：,横裂纹：,测量方法：,评价指标：,裂纹面与焦炉炭化室炉场面平行的裂纹。,裂纹面与焦炉炭化室炉场面垂直的裂纹。,裂纹度,将方格(11cm)框架平放在焦块上，量 出纵裂纹的投影长度即得，一次试验用25块焦样， 取其统计平均值。,2、焦炭气孔率,焦炭气孔率:焦炭中气孔体积与焦炭总体积比的百分数。,焦炭气孔大小：,大孔：直径大于100m的气孔；,中孔：直径为20100m的气孔；,微孔：直径小于20m 的气孔。,3、焦炭密度,真密度：单位容积焦炭（排除空隙）的质量。,假密度（视密度）：单位容积焦块的质量。,堆积密度：单位容积焦炭堆积体的质量。,比表面积：单位重量焦炭内部气孔的总容积,可 用四氯化碳吸附法或色谱法测定。,二 焦炭的用途,焦炭主要用于高炉冶铁，其次还用于铸造、气化和生产电石等，它们对焦炭有不同的要求。,但高炉炼铁用焦炭（冶金焦）的质量要求高，用量最大。,1、高炉焦,1、高炉焦,高炉焦用途,经高温炼焦所得焦炭为高温焦炭，高温焦炭用于高炉炼焦的称为高炉焦。,归结起来，焦炭在高炉内有四方面的作用： 高温热源作用； 提供还原剂的作用； 疏松骨架作用。 供碳作用。,2、铸造焦,铸造焦用途,铸造焦用于冲天炉(也称化铁炉)作燃料，提供热量，并尽可能提高铁水温度，还起支撑料柱保证良好透气性和供碳等作用。,铸造焦质量要求,气孔率小，反应性低，块度大，80mm最佳，强度高。,为了降低铸造焦的气孔率和反应性，增大块度，炼焦煤料中常添加无烟煤或焦粉，有时还添加石油沥青焦，以降低铸造焦的灰分和硫分。,我国铸造焦炭的质量标准GB8729-88,2、铸造焦,15,3、气化焦,气化焦用途：用于煤气发生炉或水煤气生产，是气化过程的热源；,气化焦要求：具有良好的反应性，灰熔点ST在1250以上，要求块度适当和均匀、灰分低、灰熔点高。,4、电石焦,电石生产过程是在电弧炉中将生石灰熔融，并与碳素原料发生如下反应：,电石焦要求：含碳量高、灰分低、挥发分低、反应性高、电阻率大，尽量除去粉末和降低水分，粒度3 20mm。,17,三 焦炭的物理机械性能,一、焦炭的筛分组成与平均粒度 二、焦炭的强度,1、焦炭的筛分组成与平均粒度,焦炭粒度用筛分试验获得的筛分组成及计算的平均粒度进行表征；,我国现行冶金焦质量标准规定：粒度15mm焦炭占总量的百分数为粉焦含量，块度25mm称为冶金焦，1015mm为粒焦。,2、焦炭的强度,焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。,评价焦炭强度的方法：转鼓实验,耐磨强度：当焦炭表面承受的摩擦力超过气孔壁的强度时，会产生表面薄层分离现象形成碎屑或粉末，焦炭抵抗此种破坏的能力称为耐磨强度，用M10值表示。,抗碎强度：当焦炭承受冲击力时，焦炭沿结构的裂纹或缺陷处碎成小块，焦炭抵抗此种破坏的能力称为抗碎强度，用M40值表示。,2、焦炭的强度,我国采用米贡(Micum)转鼓试验方法测定焦炭的强度，该方法采用的转鼓是由钢板制成的无穿心轴的密封圆筒。,转鼓试验方法,米贡(Micum)转鼓结构示意图,25r/min,100转,抗碎强度的指标M40,耐磨强度的指标M10,二、焦炭的强度,转鼓试验后，将出鼓焦炭分别用40mm和10mm的圆孔筛筛分，对筛分得到的大于40mm、4010mm、小于10mm三部分分别称重，并计算强度指标。,2008年我国焦炭产量地区分布,四 我国焦炭生产的基本现状,2009年焦炭消费量前10的省份焦炭消费情况,四 我国焦炭生产的基本现状,