炼焦煤的简介

1. 炼焦煤的简介

炼焦煤属于烟煤，按煤化程度由高到低依次是：贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中黏煤八种。按照煤炭用途进行划分，炼焦煤作为生产原料，用来生产焦炭，进而用于钢铁行业的煤炭种类。按照煤炭用途，除用于炼焦的炼焦煤之外，还分为动力燃料用的动力煤，化工行业原料用的无烟煤，钢铁行业高炉喷吹用的喷吹煤。

2. 炼焦煤的炼焦煤下游产品

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+408177KJCO2+C→2CO-162142KJC+H2O→CO+H2-118628KJC+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1250℃；挥发分20000  3-20  粒度合格率要求在90%以上。 铁合金焦是用于矿热炉冶炼铁合金的焦炭。铁合金焦在矿热炉中作为固态还原剂参与还原反应，反应主要在炉子中下部的高温区进行。以冶炼硅铁合金为例，其反应式为：SiO2（液）+2C（固）=Si（液）+2CO（气）随着反应的进行，焦炭中的固定碳不断消耗，主要以CO形式从炉顶逸出。焦炭灰份中的三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁和五氧化二磷等，部分或大部分被还原出来，进入合金中；未参加反应的部分进入炉渣。焦炭中的硫和硅生成硫化硅和二硫化硅后挥发掉。冶炼不同品种的铁合金，对焦炭质量的要求不一，生产硅铁合金时对焦炭质量要求最高，所以能满足硅铁合金生产的铁合金焦，一般也能满足其他铁合金生产的要求。焦炭质量要求。固定碳含量高，灰份低，灰中有害物质三氧化二铝和五氧化二磷等的含量要少，焦炭反应性好，焦炭电阻率特别是高温电阻率要大，挥发份要低，有适当的强度和食粮的块度，水分少而稳定。中国冶标（YB/T034-92）规定了铁合金焦的技术要求，要求粒度为2-8mm，8-20mm，8-25mm。其他指标见表 焦炭是高温干馏的固体产物，主要成分是碳，是具有裂纹和不规则的孔孢结构体（或孔孢多孔体）。裂纹的多少直接影响到焦炭的力度和抗碎强度，其指标一般以裂纹度（指单位体积焦炭内的裂纹长度的多少）来衡量。衡量孔孢结构的指标主要用气孔率（只焦炭气孔体积占总体积的百分数）来表示，它影响到焦炭的反应性和强度。不同用途的焦炭，对气孔率指标要求不同，一般冶金焦气孔率要求在 40～45%，铸造焦要求在35～40%，出口焦要求在30%左右。焦炭裂纹度与气孔率的高低，与炼焦所用煤种有直接关系，如以气煤为主炼得的焦炭，裂纹多，气孔率高，强度低；而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力，用M40 值表示；焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦炭的裂纹度影响其抗碎强度M40值，焦炭的孔孢结构影响耐磨强度M10值。M40和M10值的测定方法很多，我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。如表31-1所示。转故试验完成后，用孔径为40mm和10mm的筛子筛分，大于40mm粒级的百分数为M40值，小于10mm粒级的百分数为M10值。我国冶金焦规定的强度指标见表31-2。转鼓方法转鼓特性 焦炭试样筛分强度指标直径/长度（mm） 转速（转/分） 转数（转）重量（kg）粒度（mm） 孔形筛孔(mm) 耐磨强度（粒极mm/指标）抗碎强度（粒极mm/指标）1000/1000 25 100 50 〉60 圆形 40，10 40/M40表31-2 我国冶金焦强度指标（%）强度指标 Ⅰ级冶金焦 Ⅱ级冶金焦 Ⅲ级冶金焦M40 >80.0 >76.0 >72.0M10 <8.0 <9.0 <10.0表31-3 几个国家冶金用焦炭与精煤灰分国标（Ad）国别 中 国 美国 原苏联德国法国日本Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级焦炭灰分（%） ≤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 2015年10月份，我国进口炼焦煤308.2万吨，环比下降22.2%，同比下降43.4%。2015年1-10月我国累计进口炼焦煤3948.1万吨，同比下降20.7%。

3. 炼焦煤的介绍

按照中国煤分类，炼焦煤属于烟煤类。习惯上，将具有一定的粘结性，在室式焦炉炼焦条件下可以结焦，用于生产一定质量焦炭的原料煤统称为炼焦煤。根据我国的煤炭分类标准1，烟煤中的贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中黏煤都属于炼焦煤。顾名思义，炼焦煤主要用于焦炭，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。

4. 炼焦的发展

自20世纪80代以来，随着我国经济的快速发展，我国的炼焦产业也进入了一个快速发展期。1991年，我国的焦炭产量跃居世界第一，1994年，我国焦炭年产量首度超过1亿吨，到2000年，我国焦炭出口量占到世界焦炭贸易量的60%，成为全球最大的焦炭生产国。截至2011年末，我国炼焦产业规模以上企业有733家，资产总额达5982.22亿元，同比增长24.32%。2011年，炼焦产业实现销售收入6212.91亿元，同比增长35.72%;实现利润总额178.77亿元，同比增长26.14%。从企业经济类型来看，私营企业数量最多，其企业数量占行业的52.52%，资产占行业的33.11%。随着国内及世界钢铁工业迅猛发展，其对炼焦产品的需求急剧增长，投资日趋升温，行业产能迅速扩张。但是炼焦产业资源消耗高，生产排放大，特别是排放物中有害物质多，造成严重的资源浪费和环境污染，对国民经济健康可持续发展带来巨大压力，从而也阻碍了炼焦产业的快速发展。为了加快调整炼焦产业结构，使焦化企业向规模化、现代化、环保型方向发展，国家制定了“焦化行业准入条件”标准。如企业的焦炉炭化室高4.3m以上(含4.3m)，规模能力60万吨以上，环比基本达到国家要求等，经省级环保部门核实推荐和专家组评议标准合格，可进入“焦化行业准入条件”行列，并由主管部门发布。近几年来，全国各炼焦大省也先后按照国家政策，加大了调整炼焦产业结构的力度。山西省在淘汰2600多万吨的土焦、改良焦的基础上，又淘汰了一批落后的小焦炉;内蒙古自治区关掉小焦炉20多座，河南省关掉落后焦炉生产企业20多家，贵州省关掉落后焦炉生产企业19家，黑龙江、山东、云南等省淘汰落后焦炉都取得了较大的成绩。

5. 炼焦煤的炼焦煤质量指标

国产炼焦煤 按照中国煤炭分类 及冶金行业对焦炭的要求，国产炼焦煤的主要质量指标：灰分（A），硫分(S)、挥发分(V)、粘结指数（G）、胶质层厚度（Y/mm）等。进口炼焦煤 进口炼焦煤除了采用与国内相同的质量指标外，有时还附加：单种煤炼焦反应后强度（CSR）及微量元素含量等。

6. 炼焦煤的分布

中国埋藏深度在1000米以内的炼焦煤资源80%分布在山西省和贵州省。山西省焦煤查明资源储量1694.6亿吨，占全国焦煤查明储量61.4%；山西省焦煤可采储量331.6 亿吨，占全国可采储量51.3%，山西省焦煤可采储量和查明资源储量均位居全国首位。焦煤查明资源储量占全国第二、三、四、五位的分别是安徽省236.2 亿吨、山东省172.7 亿吨、贵州省98.6 亿吨、黑龙江省98.2 亿吨。

7. 煤炭焦化的煤炭焦化行业的发展现状

2008年上半年焦炭生产高成本，焦化产品市场高需求、高价格，焦化企业高盈利；可是在8月下旬以后，焦化产品市场需求急剧萎缩，价格大幅度下跌，中国焦化企业大面积减产限产或停产半停产，冷酷的国际金融危机使中国焦化行业经受了前所未有的冲击和洗礼。2009年以来，随着钢厂复产，焦炭需求有所回暖，近两个月来，焦炭价格上涨幅度已经达到40%，焦化副产品如粗苯、煤焦油等的价格也有所反弹。2009年焦化行业将继续调整、重组，行业面临发展模式转变、推进企业技术进步、推动市场发展成熟的机遇。此外，随着国家“保8%经济增长”为核心的4万亿投资项目陆续落实和实施和十大产业振兴计划的推出，中国经济有望逐渐走出谷底，钢铁产品需求有望继续保持环比上升态势，从而拉动焦炭产品需求，提高焦化行业产能利用率。因此，中国焦化行业仍具有较大发展潜力。

8. 炼焦的简介

装炉煤经过高温干馏转化为焦炭、焦炉煤气和化学产品的工艺过程。即煤炭焦化。指主要从硬煤和褐煤中生产焦炭、煤气、干馏炭及煤焦油或沥青等副产品的炼焦炉的操作活动。根据最终温度，有高温炼焦(900～1100℃）、中温炼焦(660～750℃）和低温炼焦(500～580℃）。通常指高温炼焦。现代炼焦生产在焦化厂炼焦车间进行。炼焦车间一般由一座或几座焦炉及其辅助设施组成，焦炉的装煤、推焦、熄焦和筛焦组成了焦炉操作的全过程，每个炉组都配备有装煤车、推焦车、拦焦机、熄焦车和电机车，一侧还应设有焦台和筛焦站。开发的炼焦新工艺还有：配入部分型煤炼焦的配型煤工艺、用捣固法装煤的煤捣固工艺、煤预热工艺等。  ⑴焦炭。炼焦最重要的产品，大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁，其次用于铸造与有色金属冶炼工业，少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。在钢铁联合企业中，焦粉还用作烧结的燃料。焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。⑵煤焦油。焦化工业的重要产品，其产量约占装炉煤的3%~4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用⑶煤气和化学产品。氨的回收率约占装炉煤的0.2%~0.4%，常以硫酸铵、磷酸铵或浓氨水等形试作为最终产品。粗苯回收率约占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是有机合成工业的原料。硫及硫氰化合物的回收，不但为了经济效益，也是为了环境保护的需要。经过净化的煤气属中热值煤气，发热量为17500kj/Nm3左右，每吨煤约产炼焦煤气300~400 m3，其质量约占装炉煤的16%~20%，是钢铁联合企业中的重要气体燃料，其主要成分是氢和甲烷，可分离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲烷。 中国明代以前就已采用土窑炼焦，并用焦炭冶铁。到20世纪初，经过发展的土窑有圆窑和长窑两种，前者适用于地下水位不高、煤结焦性较好的地区；后者因炉底高于地面，操作受地下水的影响较小，结焦时间较短，适用于多雨而煤结焦性略差的地区。土窑的特点是结焦室和燃烧室不分开，炼焦热源靠煤干馏时产生的煤气和部分煤料燃烧提供，因而成焦率低，焦炭灰分高，结焦时间长（约8～12昼夜），化学产品不能回收利用，对大气污染严重。后经改进，出现一种带固定拱顶的圆窑，称为蜂窝式炼焦炉（图1）。每孔炉的装煤量5～7吨，结焦时间48～72小时。焦炭在炉内熄火，最初用人工出焦，后来改为机械化出焦。19世纪中叶出现了倒焰式炼焦炉。倒焰炉的炭化室和燃烧室用砖墙分开，但上部相通，使炭化室发生的煤气转入燃烧室，并从燃烧室上部引入空气，使煤气燃烧，火焰由上“倒焰”而下，经炉底烟道排入烟囱。这种炼焦炉不回收化学产品，加热用煤气量不能调节，结焦末期煤气产量小，供热不足。