高炉焦炭的理化性质
高炉焦炭的理化性质
高炉焦炭的理化性质一、焦炭的化学性质1 焦炭反应性焦炭与二氧化碳、氧和水蒸汽等进行化学反应的能力。
焦炭在高炉冶炼过程中，与CO2、O2和水蒸汽发生下列化学反应：C+O2 →CO2＋393.3 (kJ·mol-1)C+1/2O2→CO＋110.4 (kJ·mol-1)C+CO2 →2 CO－172.5 (kJ·mol-1)C+H2O →CO＋H2 －131.3 (kJ·mol-1)由于焦炭与O2和H2O的反应有与CO2反应相类似的规律，大多数国家都用焦炭与CO2间的反应特性评定焦炭反应性。
焦炭反应性与焦炭块度、气孔结构、光学组织、比表面积、灰分的成分和含量等有关；还因测定是所采用的条件，如反应温度、反应气组成、反应气流量和压力等因素而成改变。
所以，评定炭的反应性必须在规定的条件下（GB4000－83）进行试验，以反应后失重百分数作为反应指数（Cr）。
反应后的焦炭在直径130mm，长700mm的I型转鼓中以20r/min速度转动600转，然后用10mm筛子筛分，测量筛上物占装入转鼓的反应后焦炭量的百分数作为反应后强度Sar，多数国家要求Cr<30%～35%，Sar>48%～50%。
在反应条件一定的情况下，焦炭反应性主要受炼焦煤料的性质、炼焦工艺、所得焦炭的结构以及焦炭灰成分的影响。
降低焦炭反应性的措施。
一般认为，在炼焦配煤中适当多用低挥发分煤和中等挥分煤，少用高挥发煤；提高炼焦终温；闷炉操作；增加装炉煤散密度，调整装炉煤的粒度组成；干法熄焦；提高焦炭光学各向异性组织含量；降低气孔比表面积；降低焦炭灰分（金属氧化物具有正催化作用，B2O3具有负催化作用）。
有的学者认为，配用低变质程度、弱黏结性的气煤类煤炼成的焦炭含有大量的各向同性结构，有着良好的抗高温碱侵蚀性能。
2 焦炭的燃烧性作为燃料是焦炭的主要用途，发热量、着火温度等是焦炭的重要参数。
（1）焦炭的发热量。
焦炭的化学和物理组成
焦炭的化学和物理组成一、焦炭的化学组成焦炭的化学性质是由固定碳、挥发分、水分、灰分、硫分和磷分来决定的。
（一）固定碳和挥发分固定碳是焦碳的主要成分。
将焦炭再次隔绝空气加热到850℃以上,从中析出挥发物,剩余部分系固定碳和灰分。
挥发物含量是焦炭成熟度的重要标志,挥发物含量过高表示焦炭不成熟(生焦),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过火焦)、生焦耐磨性差，使高炉透气性不好，并能引起挂料，增加吹损，破坏高炉操作制度，过火焦易碎，易落入熔渣中，造成排渣难和风口烧坏等。
（二）灰分焦碳燃烧后的残余物是灰分，它是焦炭中的有害杂质，其中主要是二氧化硅和三氧化二铝，还有氧化钙、氧化镁等氧化物，灰分石含量增高，固定碳减少。
高炉冶炼过程中，为造渣所消耗的石灰石和热量将增加，高炉利用系数降低，焦比增加。
因煤在炼焦过程中灰分全部转入焦炭，故焦炭灰分高低取决于煤的灰分。
焦炭灰分越低，对高炉操作越有利。
（三）水分焦炭在102~105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分.冶金焦水分一般为3%~5%。
焦炭水分应力求稳定，因高炉生产一般以湿焦计量，焦炭水分波动，对高炉操作不利，造成炉况波动。
（四）硫分焦炭含硫占高炉配料中硫来源的80%以上，硫进入生铁后造成生铁含硫高，为除去这部分硫，需增加溶剂脱硫，影响高炉正常生产。
在炼焦过程中，煤中含硫的70%~90%转入焦炭，故焦炭硫分的高低取决于煤的硫分，一般冶金焦硫分不大于0.9%。
（五）磷分焦炭中的磷分在炼铁时大部分转入铁中，生铁含磷使其冷脆性变在，用于转炉炼钢时，磷给难以除掉，因此生铁中磷分越低越好。
煤炼焦时磷分全部转入焦炭，故焦炭磷分高低取决于煤的磷分。
二、焦炭的物理机械性质高炉对焦炭的要求是块度均匀、耐磨性好和抗碎性强。
焦炭的物理机械性质指标是筛分组成、耐磨性和抗碎性。
（一）筛分组成为使高炉透气性好，焦炭块度要均匀，因此焦炉生产的焦炭通常分为大于40毫米、25~40毫米的冶金焦、10~25毫米的小块焦和小于10毫米的粉焦四级，全焦中冶金焦率通常为93%左右。
炼铁高炉中的焦炭作用原理
炼铁高炉中的焦炭作用原理
炼铁高炉中的焦炭起到多种重要作用。
其主要作用原理如下：
1. 还原剂：焦炭是高炉内的还原剂，可与矿石中的氧化铁反应，将其还原为金属铁。
焦炭中的碳在高温下与氧气反应生成一氧化碳和二氧化碳气体，同时释放出大量的热能。
这些气体与氧化铁反应，将其还原为金属铁，促使铁矿石的冶炼。
2. 提供热能：焦炭燃烧产生的热能是炼铁过程中的主要热源。
焦炭燃烧反应会释放出大量的热，提供高温环境以将矿石加热到足够高的温度，以便矿石中的金属熔化和反应。
3. 保持高炉结构稳定：焦炭以块状形式存在于高炉中，可以填充高炉的上部以支撑和保持高炉炉料层的稳定。
焦炭在高温和高压下具有一定的机械强度，能够抵抗高炉内的压力和炉料下沉。
4. 吸附杂质：焦炭具有吸附物质的能力。
在高炉内，焦炭表面可以吸附硫、磷等有害元素，将其从矿石中除去，减少炉渣中的有害元素含量，提高铁的纯度。
总的来说，焦炭在高炉中的作用是还原铁矿石、提供热能、帮助维持高炉结构稳定，并对矿石中的杂质起吸附和去除的作用。
这些作用共同促进了高炉内的铁的冶炼过程。
焦炭的品种及其指标
焦炭一、焦炭定义烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050 ℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温）。
由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。
炼焦过程中产生的经回收、净化后的既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料。
是高炉焦、铸造焦、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，因此往往把高炉焦称为冶金焦。
铸造焦是专用与熔铁的焦炭。
铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。
其作用是熔化并使铁水过热，支撑料柱保持其良好的透气性。
因此，铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。
二、焦炭分布从我国焦炭产量分布情况看，我国炼焦企业地域分布不平衡，主要分布于华北、华东和东北地区。
三、焦炭用途焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。
炼铁高炉采用焦炭代替，为现代高炉的大型化奠定了基础，是冶金史上的一个重大里程碑。
为使高炉操作达到较好的技术经济指标，冶炼用焦炭（冶金焦）必须具有适当的化学性质和物理性质，包括冶炼过程中的热态性质。
焦炭除大量用于炼铁和有色金属冶炼（冶金焦）外，还用于铸造、化工、和铁合金，其质量要求有所不同。
如铸造用焦，一般要求粒度大、气孔率低、高和硫分低；化工气化用焦，对强度要求不严，但要求反应性好，灰熔点较高；电石生产用焦要求尽量提高固定碳含量。
四、焦炭的物理性质焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等。
焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。
焦炭的主要物理性质如下：为；视密度为cm3 ；为35-55% ；散密度为400-500kg/ m3 ；平均为（kgk ）（100 ℃），（kgk ）（1000 ℃）；热导率为（mhk ）（常温），（mhk ）（900 ℃）；着火温度（空气中）为450-650 ℃；干燥无灰基低热值为30-32KJ/g ；比表面积为五、焦炭的反应性及反应后的强度焦炭反应性与二氧化碳、氧和水蒸气等进行化学反应的能力，CRI =（G0 —G1）/ G0× 100% （注：G0---------------------------------- 试验焦炭样重量，g ；G1 反应后焦炭样重量，g; ）。
焦炭在高炉冶炼中的燃烧特性及其对冶金系统的影响
焦炭在高炉冶炼中的燃烧特性及其对冶金系统的影响1. 引言在高炉冶炼过程中，焦炭作为主要的还原剂和燃料，起着至关重要的作用。
本文将探讨焦炭在高炉冶炼中的燃烧特性以及其对冶金系统的影响。
2. 焦炭的燃烧特性2.1 燃点和燃烧速率焦炭的燃点较高，一般需要高温才能点燃，燃烧速率较慢。
这种特性使得焦炭在高炉中能够提供稳定的燃烧能源，并保证冶炼过程的正常进行。
2.2 燃烧生成物焦炭的燃烧主要生成二氧化碳和水蒸气。
二氧化碳作为一种气体副产物，会带走炉内的热量，从而降低炉内温度。
同时，水蒸气对于还原反应也具有重要影响。
3. 焦炭对冶金系统的影响3.1 温度调节焦炭燃烧释放的热量可以提供高炉内部的热源，对炉内温度进行调节。
通过调整焦炭的投入量和质量，可以控制高炉的工作温度，从而影响铁水的产量和质量。
3.2 还原剂作用焦炭作为一种还原剂，可以与铁矿石中的氧化物反应，还原出金属铁。
这种还原反应是冶炼过程中至关重要的一步，直接影响炉内的铁水产量和质量。
3.3 炉渣性质焦炭的燃烧生成的二氧化碳会与炉内的石灰石反应，形成炉渣中的碱式碳酸钙。
炉渣的性质在很大程度上影响了高炉的冶炼效果和煤气的成分。
4. 焦炭在高炉冶炼中的应用技术4.1 焦炭筛分技术通过对焦炭进行筛分，可以得到不同粒径的焦炭，满足不同燃烧需求。
这种技术可以提高焦炭的利用率，降低炉缸和炉渣的磨损。
4.2 焦炭花键技术焦炭花键技术可以改变焦炭颗粒的表面形态，增加焦炭的表面积和孔隙率，提高燃烧速率和热解效果。
这种技术可以提高高炉的产能和能源利用率。
4.3 焦炭配比技术合理选择焦炭的种类和比例，可以控制高炉内燃烧过程的稳定性和效果。
这种技术可以降低高炉的能耗，提高冶炼效率和产品质量。
5. 结论焦炭作为高炉冶炼中重要的还原剂和燃料，其燃烧特性对冶金系统起到至关重要的影响。
了解焦炭的燃烧特性以及其对冶炼系统的影响，可以为高炉冶炼过程的优化提供参考，提高冶炼效果和产品质量。
高炉用燃料,1
六．焦炭生产流程：
• 洗煤、配煤、炼焦和产品处理工序。 • （一）煤的性质： • 1、煤的化学成分
• 煤的化学成分主要包括碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分。 煤的主要可燃元素是碳：约为65%-95%，其次是氢：约 为2%-7%，氧：3%-5%，有时高达25%，氮：1%-2%，
硫1%，灰分和水分为煤的惰性质。
• ⑹贫煤：有挥发分，无胶质和粘结性，配煤加入，可作瘦 化剂．
• 配煤是将各种结焦性能不同的煤按一定比例配合炼焦，在 保证焦炭质量的前提下，扩大炼焦用煤使用范围，且尽可 能地得到一些化工产品。
2、 配煤要求：
•
• •
灰分:<10-12%,全部进入焦炭
硫≯1.0-1.2%, 挥发分:25-30% 挥发分高，焦炉煤气产量高， 可提高化工产品的产量，但高挥发性煤的结焦性 差，从而使焦炭的强度变差。
第三章、高炉用燃料
一、焦炭在高炉冶炼中的作用
1.发热剂：
焦炭在风口前燃烧放出热量，使高炉冶炼所需热量的主要来源，高 炉冶炼消耗的热量有70-80%来自燃料。
2.还原剂：
焦炭中的Ｃ和焦炭燃烧产生的ＣＯ都是将铁及其他氧化物中的还原 剂。
3.料柱骨架：
焦炭从入炉到燃烧，既不软也不融化,焦炭多孔，可改 善料柱的透气性
2.硫和磷：焦炭中的硫和磷都是有害元素，存在于焦炭的 灰分之中。 ⑴硫和磷含量要低． ⑵含硫量对高炉冶炼的影响． 焦炭中含硫高，熔剂用量增加，渣量升高，焦比增加． 鞍钢：硫升高0.1%，焦比升高1.2-2.0%，产量降低2%。 我国焦炭含硫较低，一般0.5～1.0%， 含磷一般低于 0.05%
3.挥发分： 0.7-1.2% ⑴挥发分是炼焦过程中未分解挥发完的有机物质有： 碳、氢、氧及少量硫和氮。 ⑵挥发分是衡量焦炭成熟程度的指标。
焦炭质量指标及用途
焦炭质量指标及用途焦炭一般介绍是高温干憎的固体产物，主要成分是碳，是具有裂纹和不规则的孔抱结构体（或孔抱多孔体）。
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。
衡量孔抱结构的指标主要用气孔率（只焦炭气孔体积占总体积的口分数）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擦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，焦炭的孔砲结构影响耐磨强度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。
一、焦炭定义英文名称:Coke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。
铸造焦是专用与化铁炉熔铁的焦炭。
铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。
其作用是熔化炉料并使铁水过热，支撑料柱保持其良好的透气性。
因此，铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。
二、焦炭用途焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、£弟、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。
炼铁高炉采用焦炭代替木炭，为现代高炉的大型化奠定了基础，是冶金史上的一个重大里程碑。
为使高炉操作达到较好的技术经济指标，冶炼用焦炭（冶金焦）必须具有适当的化学性质和物理性质，包括冶炼过程中的热态性质。
焦炭性质的分析评价1
2019/1/19
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焦炭灰分的计算
空气干燥试样的灰分按下式计算 Aad= m1/m×100 …………… 式中：Aad——空气干燥煤样的灰分产率， %； m1——残留物的质量，g m——试样的质量，g
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焦炭灰份
影响因素： 1、制样过程中器具磨损，铁屑进入，使结果偏高（国标 规定应在磨样后用磁铁进行吸附后进行分析），结果偏高； 2、在制样过程如有矿石、铁粉污染，造成结果偏高； 3、焦炭中混入矸石等； 4、配煤过程中配入高灰煤；
焦炭性质的分析评价
第一章 焦炭在高炉内的作用
2019/1/19
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第一章
焦炭在高炉内的作用
1.冶金焦的定义 2.焦炭的主要质量指标 3.焦炭的主要作用 4.焦炭在高炉内的反应过程 5.不同高炉对焦炭的质量要求 6.焦炭质量国标
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1. 冶金焦的定义
烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过 干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦 炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。由高温炼焦得到 的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。炼焦过程中产生的经 回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料，又是重要的 有机合成工业原料。 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。 铸造焦是专用于化铁炉熔铁的焦炭。铸造焦是化铁炉熔铁 的主要燃料，其作用是熔化炉料并使铁水过热，支撑料柱 保持其良好的透气性。因此，铸造焦应具备块度大、反应 性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫 分低等特点。
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高炉焦炭的理化性质一、焦炭的化学性质1 焦炭反应性焦炭与二氧化碳、氧和水蒸汽等进行化学反应的能力。
焦炭在高炉冶炼过程中，与CO2、O2和水蒸汽发生下列化学反应：C+O2 →CO2＋393.3 (kJ·mol-1)C+1/2O2→CO＋110.4 (kJ·mol-1)C+CO2 →2 CO－172.5 (kJ·mol-1)C+H2O →CO＋H2 －131.3 (kJ·mol-1)由于焦炭与O2和H2O的反应有与CO2反应相类似的规律，大多数国家都用焦炭与CO2间的反应特性评定焦炭反应性。
焦炭反应性与焦炭块度、气孔结构、光学组织、比表面积、灰分的成分和含量等有关；还因测定是所采用的条件，如反应温度、反应气组成、反应气流量和压力等因素而成改变。
所以，评定炭的反应性必须在规定的条件下（GB4000－83）进行试验，以反应后失重百分数作为反应指数（Cr）。
反应后的焦炭在直径130mm，长700mm的I型转鼓中以20r/min速度转动600转，然后用10mm筛子筛分，测量筛上物占装入转鼓的反应后焦炭量的百分数作为反应后强度Sar，多数国家要求Cr<30%～35%，Sar>48%～50%。
在反应条件一定的情况下，焦炭反应性主要受炼焦煤料的性质、炼焦工艺、所得焦炭的结构以及焦炭灰成分的影响。
降低焦炭反应性的措施。
一般认为，在炼焦配煤中适当多用低挥发分煤和中等挥分煤，少用高挥发煤；提高炼焦终温；闷炉操作；增加装炉煤散密度，调整装炉煤的粒度组成；干法熄焦；提高焦炭光学各向异性组织含量；降低气孔比表面积；降低焦炭灰分（金属氧化物具有正催化作用，B2O3具有负催化作用）。
有的学者认为，配用低变质程度、弱黏结性的气煤类煤炼成的焦炭含有大量的各向同性结构，有着良好的抗高温碱侵蚀性能。
2 焦炭的燃烧性作为燃料是焦炭的主要用途，发热量、着火温度等是焦炭的重要参数。
（1）焦炭的发热量。
焦炭的发热量是用氧弹量热计测定的，按GB－213标准进行，操作精细，误差可在125J/g以内。
焦炭中的碳、氢、硫、氮都能与氧化合，由其反应热可以计算出焦炭的发热量，其值在33400～33650J/g。
对焦炭CO2反应性有影响的各因素对焦炭的燃烧性也具有相同的影响。
（2）焦炭的着火点。
焦炭的着火点是指焦炭在干燥的空气中产生燃烧现象的最低温度。
测定焦炭着火点的方法，习惯上采用1943年布莱登和赖利等人设计的方法，高炉焦着火温度为550～650℃。
3 焦炭抗碱性它是焦炭在高炉冶炼过程中抵抗碱金属及其盐类作用的能力。
虽然焦炭本身的钾、钠碱金属含量很低（约0.1%～0.3%），但在高炉冶炼过程中，由矿石带入大量的钾、钠，并富集在焦炭中（可高达3%以上），对焦炭反应性、焦炭机械强度和焦炭结构均会产生有害的影响，危及高炉操作。
提高焦炭抗碱能力的措施有：（1）采取各种措施降低焦炭与CO2的反应性，提高反应后强度。
（2）从高炉操作采取措施，降低高炉炉身上部温度，减少碱金属在高炉的循环，从而降低焦炭中的钾、钠富集量。
（3）炼焦煤料适当配用低变质程度弱黏结性气煤类煤。
二、焦炭的物理性质焦炭比热容即为单位质量的焦炭温度升高1度所需的热量数值，以kJ／(kg·K)表示。
焦炭比热容与温度、原料煤的煤化度、焦炭的挥发分和灰分等因素有关。
（1）焦炭在0～1000℃范围内瞬时比热容的变化关系为：CC=0.836＋1.53×10-3(T－273)－5.4×10-7(T－273)2（2）随着原料煤的煤化度提高，焦炭比热容随之下降。
（3）焦炭比热容随焦炭挥发份的升高而增加：CC(20℃)=0.795＋0.05Vdaf式中：Vdaf——焦炭干燥无灰基挥发分，%。
（4）焦炭中灰分提高，焦炭比热容降低，焦炭中灰分的瞬时比热容为：CA=0.795＋5.06×10-4(T－273)＋1.338×10-7(T－273)2含有灰分（干基）的焦炭，其比热容可由灰分的碳的比热容加和计算：式中：Ad——焦炭干基灰分，%一般工业焦炭的灰分范围为5%～15%，比热容总变化量不大于1%。
2 焦炭热导率热量从焦炭的高温部位向低温部位传递时，单位距离上温差为1开氏温度的传热速率以W·(m·K)-1表示。
焦炭热导率为：式中：δ——高温点与低温点间的距离，mdt——高温点与低温点间的温度，KdQ——传热速率，J·s-1。
与此有关的热扩散率a(m2·s-1)，可根据热导率λ和比热容c[kJ·(kg·K)-1]确定，即式中：ρ——密度，kg·m-3.室温下焦块的热导率大致为0.58～0.81W·(m·K)-1,并随温度的升高呈近似直线地增加。
焦炭的热导率和热扩散率随视密度和灰分的增加、气孔率的降低以及裂纹的减少而增大。
原料煤的煤化度提高时，因含碳量增加，所制得的焦炭热导率和热扩散率也随之增高。
3 焦炭热膨胀系数棒状焦炭试样在受热过程中，温度每升高1K的伸长量与试样原长的比值。
焦炭线膨胀系数为：式中：L——试样原长，mdt——温度增加量，KdL——试样伸长量，m在20～1000℃范围内，焦炭随温度的升高而膨胀，加热温度超过炼焦终温时，焦炭将呈现出某些收缩。
焦炭的热膨胀系数与生产焦炭和原料煤种类、加热速度和与焦样在炭化室内经历的热流方向有关。
焦炭加热时所产生的破坏，主要取决于焦炭本身结构的不均一性加热速度。
由各单种煤炼得的焦炭在100～1000℃范围内的平均线胀系数为：(4.8～6.7)×10-6（K-1）。
焦炭试样重新加热到高于炼焦终温后，产生的收缩量占原来长度的百分率。
焦炭受热时先发生膨胀，继续加热到炼焦终温后，焦炭开始收缩。
焦炭加热到1400℃以上时，收缩率极小，这时焦炭呈现出热稳定性。
焦炭试样加热到1400℃时的平均收缩率为0.3%～1.4%，焦炭的收缩率与原料煤的组成有关。
5 焦炭热应力焦炭受热时，因内部结构和性质不均一，以及各部位的温度梯度而产生的应力。
焦炭热应力为：式中：α——焦炭线胀系数，K-1E——焦炭杨氏模量，MPaΔt——焦块表面与中心之间的温度差，℃，在高炉中因焦块大小和所在部位而异，一般可达100～300℃。
前苏联曾测得工业焦炭在不同加热温度下的焦炭热膨胀系数和焦炭杨氏模量，见表1。
表1 焦炭在不同温度下的热膨胀系数和杨氏模量高炉内焦炭热应力因所处位置和块度大小不同，在0.3～2.9MPa范围内波动。
焦炭内的热应力是粒度＞60mm焦炭在高炉内破碎的原因之一。
6 焦炭电阻率电阻率又称比电阻：式中：R——材料的电阻，ΩS——测量电阻率试样的断面积，m2L——试样的长度，m其值取决于制备焦炭所用原料煤的煤化度、焦炭灰分含量、炭化温度以及焦炭结构，焦炭电阻率是焦炭的重要特性之一，可用于评价焦炭的成熟度，也可用于评定焦炭的微观结构。
7 焦炭的筛分组成中国国家标准（GB2005－80）规定，用25、40、60和80mm的一组标准方孔筛对块焦进行筛分后，称量各个筛级的焦炭，以所得各筛级焦炭质量占试样总量的百分率表示焦炭的筛分组成。
用10mm和40mm 直径的圆孔筛测定焦炭转鼓试验后焦炭粒级的组成。
根据筛分组成，可以确定焦炭的平均粒度和焦块均匀系数，估算焦炭比表面和焦炭堆积体的空隙体积等焦炭的物理特性。
(1)计算平均粒度。
算术平均粒度为：式中：ai——各粒级的质量百分数，%di——各粒级的平均尺寸，mm，用相应粒级的上、下限的平均值计算。
调和平均粒度为：式中：dh——根据焦块的表面积与相应球体表面积相等为条件得出的平均直径，与焦炭表面积有关，常用以计算焦炭层的阻力和透气性。
(2)计算焦炭粒度均匀性系数K均。
大型高炉用焦炭的K均为：式中：a25-40、a40-80和a>80 ——各相应粒级焦炭的质量百分含量，%中、小型高炉用焦炭的K均为：(3) 估算焦炭的比表面。
如焦炭筛分组成用80、60、40、25和10mm五级筛测得，则焦炭的比表面为：式中：S——焦炭的比表面，cm2·kg-1a——各相应粒级的质量百分率，%（4）估算焦炭堆积体的空隙体积。
若焦炭筛分组成用80、60、40、25和10mm五级筛测定，则空隙体积为：式中：V——焦炭的空隙体积，cm3·kg-1。
8 焦炭堆积密度它是单位体积内块焦堆积体的质量，kg·m-3。
测量焦炭堆积密度是用一定容积的箱子，将焦炭自由地放入，顶面持平，然后称量焦炭净重并除以容积，即为堆积密度ρb。
焦炭堆积密度（ρb）取决于焦炭视密度(ρa)和焦块之间的空隙体积V，三者之间存在以下关系：ρb值在400～520（kg·m-3）范围之内。
焦炭堆积密度对焦炭透气性影响很大。
随着焦炭平均块度的增加，焦炭堆积密度成比例地减少。
大块焦掺入小块焦，则焦炭的空隙降低。
焦炭的平均块度下降，堆积密度ρb增加。
9 焦炭透气性焦炭透气性表示气流通过焦炭料柱的难易程度。
它与焦炭筛分组成和焦炭堆积密度有关，通常以一定流速的气体通过焦炭料柱时的阻力系数来衡量。
这个阻力系数随焦块之间空隙体积的增加和焦块堆积体总表面的减小而降低。
焦炭透气性的测量通常在实验室中以特定的条件进行，测定焦炭料柱的阻力，计算阻力系数Kr(m-1)。
式中：Δp——焦炭料柱的阻力,Pah——焦炭料柱的高度,m，一般在1.5m以上ρai——试验条件下的空气密度，kg·m-3；ω——空气的流速,m·s-1。
阻力系数Kr与焦炭的调和平均粒度有关，当焦炭的调和平均粒度dh小于40～50mm时，Kr急剧增加。
因此，在高炉内当焦炭粒度低于此范围时，即使粒度有很小的变化，也会对高炉透气性产生很大影响。
此外，当不同粒度的焦炭混合时，使焦炭间的空隙体积减小，Kr将增大。
焦炭在运输和使用过程中，由于受到机械力、热应力和化学作用而碎裂，使焦炭表面积增加，筛分组成变化，导致焦炭透气性变差。
Kr一般在100～1200范围内。
10 焦炭真密度焦炭真密度即焦炭去除孔隙后单位体积的质量。
焦炭的真密度一般为1.80～1.95（g·cm-3）焦炭真密度主要受炭化温度、结焦时间和元素组成的影响。
11 焦炭视密度焦炭视密度即为干燥块焦单位体积的质量。
焦炭的视密度为0.88～1.08（g·cm-3）。
焦炭的视密度随原料煤的煤化度、装炉煤散密度、炭化温度和结焦时间的不同而变化。
12 焦炭着火温度焦炭在空气或氧气中加热时达到连续燃烧的最低温度。
同一焦炭的着火温度，因测定方法和实验条件不同，差异很大。
焦炭在空气中的着火温度为450～650℃。
焦炭的化学活性越高，其着火温度越低。