炼焦工艺及技术指标ppt(1)
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煤化工工艺学第三章-炼焦幻灯片PPT
焦炭挥发分过高，说明焦炭没有完全成熟， 出现“生焦”。焦炭挥发分过低时，说明焦 炭过火，焦炭裂纹增多，易碎。
（4）硫分：焦炭的硫分是受炼焦煤料影响 的，它是生铁的主要有害杂质。
（5）磷分：焦炭的磷分含量很少，焦炭的 含磷量多少取决于炼焦煤料，煤中的含磷 几乎全部转入焦炭中，一般焦炭含磷量约 0.02%。磷在炼铁过程中，进入生铁中使生 铁产生冷脆性。
1．煤的基本结构单元
煤是以有机体为主，并具有不同的分子量，不同化学结构 的一组“相似化合物”的混合物。
它不象一般的聚合物，是由相同化学结构的单体聚合而成 的。因此构成煤的大分子聚合物的“相似混合物”被称作基 本结构单元。也就是说，煤是许许多多的基本结构单元组合 而成的大分子结构。基本结构单元包括规则部分和不规则部 分，规则部分为结构单元的核心部分，由几个或十几个苯环、 脂环、氧化芳香环及杂环（含氮、氧、硫）组成；在苯核的 周围连接着各种含氧基团和烷基侧链，属于基本结构的不规 则部分。
(1) 物理研究法 如红外光谱、核磁共振波谱、射线衍射、 显微分光光度法扫描电镜和各种物理性质研究以及利用物理 常数进行统计结构分析；
(2) 物理化学方法 如溶剂抽提和吸附性能研究等； (3) 化学研究方法 如氧化、加氢、卤化、水解、热解和 官能团分析等方法。
长期以来，对煤的结构研究，始终未能获得突破性的结 论，只是根据实验结果分析推测，提出了煤的分子结构模 型——化学结构模型和物理结构模型。近年来，对煤的结构 研究取得一些进展。由于煤的显微组分中往往以镜质组分为 主，再加上它在成煤过程中变化比较均匀以及矿物质含量低 等优点，一般采用煤的镜质组分作为研究结构的对象。
煤中的氧相当一部分是以非活性状态（即比较不易起化学反 应和不易热分解的那部分氧）存在，主要是醚键和杂环中的氧， 它们整个存在于成煤过程中，这一部分氧无法用直接方法测定。 有人认为，有一部分非活性氧经KOH的酒精溶液水解之后，可 以转化为活性氧，因为，它们变成了羟基或羧基。在褐煤阶段 含氧官能团含量最高，在烟煤阶段其含量就大大降低，而且以 非活性氧为主，到无烟煤阶段，含氧量则更低。煤中除含氧官 能团之外，还存在着含氮官能团和含硫官能团。煤中含氮量在 1～2%，主要是以胺基、亚胺基、五元杂环，六元杂环，吡啶 和咔唑等形式存在。含硫官能团主要以硫醇、硫醚、二硫醚、 硫醌及杂环硫等形式存在。煤的基本结构单元上连接着烷基侧 链。烷基侧链的平均长度，是随煤化程度的增加而迅速减少。
（4）硫分：焦炭的硫分是受炼焦煤料影响 的，它是生铁的主要有害杂质。
（5）磷分：焦炭的磷分含量很少，焦炭的 含磷量多少取决于炼焦煤料，煤中的含磷 几乎全部转入焦炭中，一般焦炭含磷量约 0.02%。磷在炼铁过程中，进入生铁中使生 铁产生冷脆性。
1．煤的基本结构单元
煤是以有机体为主，并具有不同的分子量，不同化学结构 的一组“相似化合物”的混合物。
它不象一般的聚合物，是由相同化学结构的单体聚合而成 的。因此构成煤的大分子聚合物的“相似混合物”被称作基 本结构单元。也就是说，煤是许许多多的基本结构单元组合 而成的大分子结构。基本结构单元包括规则部分和不规则部 分，规则部分为结构单元的核心部分，由几个或十几个苯环、 脂环、氧化芳香环及杂环（含氮、氧、硫）组成；在苯核的 周围连接着各种含氧基团和烷基侧链，属于基本结构的不规 则部分。
(1) 物理研究法 如红外光谱、核磁共振波谱、射线衍射、 显微分光光度法扫描电镜和各种物理性质研究以及利用物理 常数进行统计结构分析；
(2) 物理化学方法 如溶剂抽提和吸附性能研究等； (3) 化学研究方法 如氧化、加氢、卤化、水解、热解和 官能团分析等方法。
长期以来，对煤的结构研究，始终未能获得突破性的结 论，只是根据实验结果分析推测，提出了煤的分子结构模 型——化学结构模型和物理结构模型。近年来，对煤的结构 研究取得一些进展。由于煤的显微组分中往往以镜质组分为 主，再加上它在成煤过程中变化比较均匀以及矿物质含量低 等优点，一般采用煤的镜质组分作为研究结构的对象。
煤中的氧相当一部分是以非活性状态（即比较不易起化学反 应和不易热分解的那部分氧）存在，主要是醚键和杂环中的氧， 它们整个存在于成煤过程中，这一部分氧无法用直接方法测定。 有人认为，有一部分非活性氧经KOH的酒精溶液水解之后，可 以转化为活性氧，因为，它们变成了羟基或羧基。在褐煤阶段 含氧官能团含量最高，在烟煤阶段其含量就大大降低，而且以 非活性氧为主，到无烟煤阶段，含氧量则更低。煤中除含氧官 能团之外，还存在着含氮官能团和含硫官能团。煤中含氮量在 1～2%，主要是以胺基、亚胺基、五元杂环，六元杂环，吡啶 和咔唑等形式存在。含硫官能团主要以硫醇、硫醚、二硫醚、 硫醌及杂环硫等形式存在。煤的基本结构单元上连接着烷基侧 链。烷基侧链的平均长度，是随煤化程度的增加而迅速减少。
炼焦工艺课件
（1） 烧空炉清除石墨 烧空炉就是炭化室推完焦以后，关上炉门不装煤， 装煤孔盖和上升管盖开启，让冷空气进入炭化室 烧石墨。烧空炉时间与生长石墨程度有关，一般 空 1 ～ 2炉时间。若采用 9—2推焦，推完 1号 炭化室后，暂不装煤，待推完 11、21号后再装 1号炭化室的煤，推完 31号再装 11 号，如此类 推，这就是烧 1 炉空炉。一般烧 1 ～ 3 个小循 环，石墨变酥，用人工方法可以清除。烧石墨时 间不宜过长，否则会将炉墙砖缝石墨烧掉、造成 炉墙煤气窜漏。
2.装煤均匀 装煤均匀是指各炭化室装煤量要均匀，也指每孔炭化室顶 部煤料要拉平，做到不缺角、塌腰、堵眼。对装煤均匀性 可用装煤系数 K装煤进行评定。 K装煤=（M –A）/M 式中 M—该班实际装煤炉数； A—与规定装煤量相差 ±大于 1% 的炉数。 装煤均匀也包含炭化室内煤料堆积密度的均匀性。目前采 用重力装煤的情况下，堆积密度与装煤孔数量、孔位，平 煤杆结构和下垂程度及煤料细度、水分等因素有关。一般 在装煤孔下部煤料堆积密度较大。在螺旋给料和圆盘给料 的情况下，炭化室内煤料堆积密度均匀性有所改善。
为实现上述要求和维护炉体及设备，规程规定装 煤操作严禁： （1） 装煤后不平煤或隔半小时后才平煤。 （2） 装煤量少 1t以上或隔半小时后再补充装煤。 （3） 平煤后自装煤口再扫入煤料。 （4） 将泥土、废砖及铁器等杂物扫入炉内。 （5） 对非装煤炉号打开高压氨水 （或蒸汽）。 （6） 使用弯曲的平煤杆操作。 （7） 炉顶剩余煤料过多。 （8） 炉门未对好关严或未清扫炉门、炉框时装 煤。
炼焦工艺课件
授课人：张超
第一节 装煤与推焦操作
一、装煤与推焦操作工艺流程 1.推焦前按计划炉号和时间提前 20 ～ 30min打开上升 管盖，同时关闭水封翻板。打上升管时要注意防止爆鸣振 坏炉体。观察上升管火焰，无色或浅蓝色火焰表示焦饼成 熟良好、若呈深褐色火苗表示焦炭成熟不够，或有局部生 焦。正常生产时，打开上升管数不应超过三炉，打开上升 管过早会破坏焦炉压力制度，烧掉炉墙石墨，造成窜漏， 损坏炉体。打开上升管后应清扫管壁和桥管石墨，避免因 石墨聚集而堵塞，清扫时要避免烧伤，清扫后要活动水封 翻板，避免翻板堵塞将氨水流入炭化室内，同时还要检查 桥管氨水喷洒情况，发现堵塞及时处理。
炼焦工艺(1)
• 3 炼焦车间热工测调项目，应严格按焦化公司技术操作规程执行，一项未执行扣50元， 焦炉燃烧室、蓄热室出现高温事故均按事故考核。
• 4 焦炉放散非外部原因，每次扣责任单位100～200元，3个以上上升管放散10分钟以 上扣1000元，超过20分钟扣2000元，超过30分钟按事故考核（外部原因不及时汇报视 作内部原因考核）。
4 岗位原始记录弄虚作假，每查出一次考核200元。 5 车间在收到《工艺纪律信息跟踪反馈单》后，未按规定时间反馈，每
项考核责任单位10元； 6 车间每月未按时报送《工艺纪律抽检查汇总表》和工艺纪律小结，未
按规定填写《焦化公司工艺纪律检查记录本》,按经济责任制考核； 7 凡因违反工艺纪律造成事故的，按公司事故管理办法执行。
炼焦工艺(1)
上升管工岗位操作技术要求： 1.集气管压力保持80—120Pa。 2.集气管温度保持80—100℃。 3.低压氨水压力保持0.08—0.15MPa。 4.高压氨水压力保持2.5—3.0MPa。 5.按计划分别关闭焦侧（机侧）翻板。 6.装煤后10分钟内灭烟灭火。 7.提前打上升管盖不得超过30分钟，烧单空炉允许增加10 分钟，烧双空炉允许增加20分钟。
1.定量、定时装煤，不缺角，不堵眼，每炉装煤与 规定标准不得超过±300公斤（超出为不合格炉 数）。当装煤量比规定数字相差一吨以上时，必
K装煤＝（实际装煤炉数－不合格炉数）/实际装 煤炉数 • 2.煤塔开漏嘴取煤时，应先小后大。 • 3.煤塔各排漏嘴要循环使用，不能单用少数几排。 • 4.单斗机的小斗煤要放在煤斗上部。 • 5.下雨时，小斗湿煤严禁装入一个炉号。
• 5 严禁提前推焦，发现一次扣100元；推焦记录及时准确，假记录扣200元。 • 6 消火车熄焦后开门子，开一个门扣50元，开二个门扣100元，严重的按事故考核。
• 4 焦炉放散非外部原因，每次扣责任单位100～200元，3个以上上升管放散10分钟以 上扣1000元，超过20分钟扣2000元，超过30分钟按事故考核（外部原因不及时汇报视 作内部原因考核）。
4 岗位原始记录弄虚作假，每查出一次考核200元。 5 车间在收到《工艺纪律信息跟踪反馈单》后，未按规定时间反馈，每
项考核责任单位10元； 6 车间每月未按时报送《工艺纪律抽检查汇总表》和工艺纪律小结，未
按规定填写《焦化公司工艺纪律检查记录本》,按经济责任制考核； 7 凡因违反工艺纪律造成事故的，按公司事故管理办法执行。
炼焦工艺(1)
上升管工岗位操作技术要求： 1.集气管压力保持80—120Pa。 2.集气管温度保持80—100℃。 3.低压氨水压力保持0.08—0.15MPa。 4.高压氨水压力保持2.5—3.0MPa。 5.按计划分别关闭焦侧（机侧）翻板。 6.装煤后10分钟内灭烟灭火。 7.提前打上升管盖不得超过30分钟，烧单空炉允许增加10 分钟，烧双空炉允许增加20分钟。
1.定量、定时装煤，不缺角，不堵眼，每炉装煤与 规定标准不得超过±300公斤（超出为不合格炉 数）。当装煤量比规定数字相差一吨以上时，必
K装煤＝（实际装煤炉数－不合格炉数）/实际装 煤炉数 • 2.煤塔开漏嘴取煤时，应先小后大。 • 3.煤塔各排漏嘴要循环使用，不能单用少数几排。 • 4.单斗机的小斗煤要放在煤斗上部。 • 5.下雨时，小斗湿煤严禁装入一个炉号。
• 5 严禁提前推焦，发现一次扣100元；推焦记录及时准确，假记录扣200元。 • 6 消火车熄焦后开门子，开一个门扣50元，开二个门扣100元，严重的按事故考核。
炼焦工艺控制参数 ppt课件
炼焦工艺控制参数
4.1.2为了保证焦炭质量，又利于生产操作，在配煤时应考虑以
下几项原则： 1)保证炼出的焦炭符合质量要求， 2)在焦炉生产过程中，炭化中期不应产生过大的膨胀压力，
而在炭化末期应有足够的收缩，以免损坏炉体和造成推焦困难， 3)充分利用本地区的煤炭资源，做到运输合理降低生产成
本， 4)在可能的条件下，多配一些高挥发分煤，以增加化学产
炼焦工艺控制参数
炼焦工艺控制参数
炼焦工艺控制参数
第四章
炼焦工艺控制参数
4.1配煤原理 4.2主要工艺流程 4.3自动配煤系统---核子秤 4.4备煤车间的主要控制参数
炼焦工艺控制参数
4.1.1配煤的好处：
（1）节约优质结焦煤，扩大炼焦煤源。 （2）充分利用各种单种煤的结焦特性，改善焦炭质量。 （3）在保证焦炭质量的前提下，增加炼焦化学产品的 产率和炼焦煤气的发生量。 （4）对延长焦炉的炉龄和对焦炉操作有好处。
炼焦工艺控制参数
4.3.2核子称在运煤皮带的位置图： 北
煤
6#
二
东
皮
7#
带
8#
9#
5# 4# 3# 2#
1#
煤一皮带
炼焦工艺控制参数
1、配煤准确率，由核子称自动生成。 2、粉碎细度，即入料粒度小于80mm，细度
达到3mm以下占80%。现阶段控制在73至 78之间。
炼焦工艺控制参数
第五章
炼焦工艺控制参数 5.1炼焦工艺流程简介
2. 还原剂。焦炭燃烧产生的C0及焦炭中的固定碳是铁矿石的还 原剂。
3. 料柱骨架。焦炭在料柱中占1/3～1/2的体积，尤其是在高炉下 部高温区只有焦炭是以固体状态存在，它对料柱起骨架作用， 高炉下部料柱的透气性完全由焦炭来维持。
捣固炼焦工艺流程PPT课件( 54页)
2、 炭化室内的焦炭成熟后，用推焦车推出，经 拦焦车导入焦罐车中，由电机车牵引至干熄站的 提升井架的底部。起重机将焦罐提升并送至干熄 炉炉顶，通过布袋料钟的装入装置将焦炭装入干 熄炉内。在干熄炉中焦炭与惰性气体直接进行热 交换，焦炭被冷却至200℃以下，经排除装置卸 到带式输送机上，然后送往焦处理系统。采用备 用的湿法熄焦时，推出的焦炭经拦焦车导入熄焦 车内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上， 冷却一定时间后送往筛焦楼。
装煤车分为、炉头烟密封等装置。左、右型。装煤车设置走行、机械化送 煤、余煤回收装煤车可以通过煤塔，实现左右型互为备用。
• 推焦车
推焦机设有推焦、取闭炉门装置，机械清扫炉门及炉框装置，头尾焦回收 装置、机械清扫操作台，上升管根部和炭化室顶部除石墨装置，扒煤饼装置 （含运输系统），推焦电流自动显示和记录等
9、护炉铁件：用于给砌体以一定压力，使它不能自 由膨胀的构件。达到保护炉体的目的，焦炉护炉 铁件主要包括：炉柱、横拉条、纵拉条、弹簧、 保护板和炉门框等。
10、炉柱：护炉铁件中最主要的部分，有焦炉“脊 骨“之称。它通过弹簧把压力传递给炉体，以控 制炉体自由膨胀。
11、拉条：其作用是与炉体一起组成一“骨架”固 定护炉铁件，防止炉柱倾斜。
2、 各炭化室内的煤料在炼焦过程中生成的化工产品和荒煤
气，经上升管、桥管、阀体、集气管、吸气管送入化产净 化回收处理使用。
3、高温荒煤气流经桥管时，受循环氨水的强烈喷洒被冷却 ，此时荒煤气中的焦油汽大部分被冷凝成焦油并与循环氨 水一同经水封阀汇集气管中、经焦油盒，循环氨水回流管 流入机械化焦油氨水澄清槽。
• 拦焦车
拦焦机设有除尘罩，一次对位，设有取、装炉门和导焦机构、 机械清扫炉门和炉门框机构、焦侧炉头烟处理装置、头尾焦回收 装置和炉台清扫装置。
炼焦厂工艺课件
炼焦工艺炼焦工艺流程由备煤厂来的配合煤送入炼焦捣固煤塔，通过摇动给料器将煤装入捣固装煤机的煤箱内，由捣固锤将煤捣固成饼，再由捣固装煤车按作业计划从机侧把煤饼送入炭化室内；煤饼在炭化室内经过一个结焦时间的高温干馏炼制成焦炭，同时产生荒煤气。
装煤时，在地面除尘站引风机吸力的作用下，装煤烟尘从抽烟孔抽出，经导烟车抽烟管道至无触点滑动接管、U型水封槽、抽烟干管和连接管道，由焦炭吸附器吸附有色气体及少量粉尘后，进入布袋除尘器除尘。
废气经引风机、固定管道排入大气。
炭化室内的焦炭成熟后，用推焦车推出，经拦焦车导入熄焦车内，熄焦车由电机车牵引至熄焦塔，用水熄焦（干熄焦）：熄焦后的焦炭卸凉焦台上，蒸发水分、冷却一定时间后，送往筛焦工段。
煤在干馏过程中产生的荒煤气，汇集到炭化室顶部空间，然后进入上升管，经桥管进入集气管；800℃左右的荒煤气，被桥管内喷洒氨水冷却至85℃左右，荒煤气中焦油等同时被冷凝下来，煤气和冷凝下来的焦油同氨水一起，经吸煤气管道进入化工厂。
焦炉加热用的焦炉煤气，由外部管道架空引入每座焦炉。
煤气经预热器---下喷管----送入燃烧室立火道，与从废气开闭器进入的空气汇合燃烧。
燃烧后的废气通过上升立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，再经过下降气流蓄热室，由格子砖把废气的部分显热回收后，经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、集合烟道、总烟道、烟囱，最后排入大气。
上升气流的煤气和空气与下降气流的废气，由加热交换传动装置定时进行换向。
三气流程：煤气流程：回炉煤气主管（预热器）——地下室主管——加减考可——孔板盒——换向考克——煤气橫管——煤气竖管——砖煤气道——各立火道空气流程：废气盘进风门——小烟道——蓖子砖——格子砖——斜道区——各上升立火道废气流程：跨越孔——下降立火道——斜道区——格子砖——蓖子砖——小烟道——废气盘——分烟道——总烟道——烟囱——最后排入大气。
中鸿公司焦炉主要工艺技术参数：1.炭化室长度15980mm，有效长度15140mm，炭化室高度6000mm，有效高度5800mm；炭化室平均宽度500mm，炭化室锥度30mm，机侧485mm，焦侧515mm；2.炭化室有效容积39.5m3；每孔炭化室装煤量（干）41.5吨；单孔产量（干全焦）30.5吨；3.炭化室孔数2×60孔；炭化室中心距1400mm；4.燃烧室孔数2×61排；燃烧室火道数32个；燃烧室立火道个数2×1952个；燃烧室火道数中心距480mm；加热水平950mm；5.设计结焦时间：24小时；年产量130万吨。
课件 炼焦工艺及技术指标
水分Mt
刚出炉的焦炭不含水分，湿法 熄焦时，焦炭的水分可高达6% 以上，而采用干法熄焦，焦炭 不含水分，因吸附大气中的水 汽使其含水约1%~1.5%。作为 冶金焦使用，水分含量的波动 会影响高炉的操作。
灰分 Ad
• 灰分使焦炭的强度降低。焦炭灰分 每升高1%,高炉熔剂消耗量约增加 4%，炉渣量约增加3%，每吨生铁 消耗焦炭量增加1.7%~2.0%，生铁 产量降低约2.2%~3.0%。因此，降 低炼焦煤的灰分对提高焦炭的质量 具有重要意义。
以下； • 灰分（Ad）在11%~15%之间； • 挥发分（Vdaf）控制在
0.9%~1.6%之间。
焦炭的元素分析组成
• 包括 C、H、O、N、S、P。 • 我国目前焦化企业硫分St一
般控制在0.4%~0.6%，多数 大企业控制在0.5%以下。
焦炭的物理机械性质
• 焦炭在高炉炼铁过程中的作 用要求焦炭具有适当的块度 和较高的强度，焦炭块度大 小与均匀性受焦炭强度的影 响，因此，焦炭的强度是焦 炭质量的重要指标。
焦炭的化学反应性能
• 尽管不同用途的焦炭在使用过程所 发挥的作用不完全相同，但是在使 用过程中都存在焦炭与O2、CO2 或水蒸气之间的化学反应，焦炭在 与这些气体之间反应过程中所表现 出的化学反应性能的大小，对焦炭 的应用有重要的影响。对于冶金， 反应性越低越好。
• 炼焦原理与配煤炼焦
炼焦炉
焦炉炭化室内的结焦过程
炭化室内膨胀压力
• 炭化室内的膨胀压力的产生是因为 成层结焦，两个大体上平行于两侧 炉墙面的塑性层从两侧向炭化室中 心移动，在炭化室内煤料的上层和 下层同样也形成塑性层，围绕中心 煤料形成的塑性层如同一个膜袋， 膜袋内的煤热解产生气体，产生膨 胀压力。
捣固炼焦的工艺流程课件
捣固压力
确保捣固机施加足够的压力，使煤饼具有良好 的密实度和稳定性。
捣固效果
检查煤饼的形状、密度和稳定性，确保其符合要 求。
装煤
将捣固好的煤饼装入焦炉内，为炼焦做好准备。
装煤操作
制定合理的装煤操作规程，确保装煤过程中的安 全和效率。
装煤效果
检查装煤后的焦炉内况，确保煤饼放置稳定，为后续的 炼焦过程创造良好的条件。
捣固设备
捣固锤
用于将煤炭捣实，增加其密度和稳定性 。
VS
捣固车
将捣固锤送至指定位置，并控制其下落的 高度和次数。
焦炉设备
焦炉本体
用于装载和加热煤炭，产生焦炭和煤气。
焦炉热工仪表
监测和控制焦炉内的温度、压力等参数。
熄焦设备
熄焦塔
用于接收从焦炉中出来的红焦，并对其进行冷却。
熄焦车
将红焦运送至熄焦塔内。
配煤方案
根据焦炭的质量要求、不 同煤炭的特性和炼焦试验 结果，制定合理的配煤方 案。
备煤与配煤
配煤比例
确定各种煤炭在配煤中的比例，以达到最佳的炼焦效果。
配煤效果评估
对配煤效果进行评估，确保配煤的质量和炼焦效果的稳定性 。
煤料预处理
破碎
将大块煤炭破碎成小块，以便于 捣固装煤和炼焦。
破碎设备
选用合适的破碎设备，如颚式破 碎机、反击式破碎机等。
焦炭处理设备
筛焦楼
用于对出炉的焦炭进行筛选、分级和收集。
焦炭输送设备
将筛选后的焦炭送至指定的位置或运输工具 上。
04
安全与环保
安全措施
操作人员培训
确保操作人员经过专业培 训，熟悉工艺流程和安全 操作规程。
设备维护与检查
定期对设备进行维护和检 查，确保设备正常运行， 预防事故发生。
确保捣固机施加足够的压力，使煤饼具有良好 的密实度和稳定性。
捣固效果
检查煤饼的形状、密度和稳定性，确保其符合要 求。
装煤
将捣固好的煤饼装入焦炉内，为炼焦做好准备。
装煤操作
制定合理的装煤操作规程，确保装煤过程中的安 全和效率。
装煤效果
检查装煤后的焦炉内况，确保煤饼放置稳定，为后续的 炼焦过程创造良好的条件。
捣固设备
捣固锤
用于将煤炭捣实，增加其密度和稳定性 。
VS
捣固车
将捣固锤送至指定位置，并控制其下落的 高度和次数。
焦炉设备
焦炉本体
用于装载和加热煤炭，产生焦炭和煤气。
焦炉热工仪表
监测和控制焦炉内的温度、压力等参数。
熄焦设备
熄焦塔
用于接收从焦炉中出来的红焦，并对其进行冷却。
熄焦车
将红焦运送至熄焦塔内。
配煤方案
根据焦炭的质量要求、不 同煤炭的特性和炼焦试验 结果，制定合理的配煤方 案。
备煤与配煤
配煤比例
确定各种煤炭在配煤中的比例，以达到最佳的炼焦效果。
配煤效果评估
对配煤效果进行评估，确保配煤的质量和炼焦效果的稳定性 。
煤料预处理
破碎
将大块煤炭破碎成小块，以便于 捣固装煤和炼焦。
破碎设备
选用合适的破碎设备，如颚式破 碎机、反击式破碎机等。
焦炭处理设备
筛焦楼
用于对出炉的焦炭进行筛选、分级和收集。
焦炭输送设备
将筛选后的焦炭送至指定的位置或运输工具 上。
04
安全与环保
安全措施
操作人员培训
确保操作人员经过专业培 训，熟悉工艺流程和安全 操作规程。
设备维护与检查
定期对设备进行维护和检 查，确保设备正常运行， 预防事故发生。
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般控制在0.4%~0.6%，多数 大企业控制在0.5%以下。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炭的物理机械性质
• 焦炭在高炉炼铁过程中的作 用要求焦炭具有适当的块度 和较高的强度，焦炭块度大 小与均匀性受焦炭强度的影 响，因此，焦炭的强度是焦 炭质量的重要指标。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炭的筛分组成与平均粒度
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
铸造焦
• 铸造焦用于冲天炉（也称化铁炉）作 燃料。焦炭的主要作用就是提供热量， 并对铁水进行渗透。因为冲天炉内不 易脱硫，故铸造焦要求含硫量低。铸 造焦在冲天炉内要经受下落的铁块的 冲击，并承受重力和摩擦力的作用， 因此对铸铁焦的强度要求更高，生产 工艺以捣固炼焦为主。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炭反应后强度
• 焦炭的高温转鼓试验受试验条 件制约。具体方法是将经CO2 反应后的焦炭先用氮气冷却， 然后全部装入特定的转鼓内进 行转鼓试验。焦炭的反应性与 煤的变质程度和煤的岩相组成 之间有着密切的关系。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
高炉用焦炭
• 高炉的作用是利用焦炭燃烧产 生的还原性气体CO，将铁矿石 还原冶炼得到生铁。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
炭化室内膨胀压力
• 炭化室内的膨胀压力的产生是因为 成层结焦，两个大体上平行于两侧 炉墙面的塑性层从两侧向炭化室中 心移动，在炭化室内煤料的上层和 下层同样也形成塑性层，围绕中心 煤料形成的塑性层如同一个膜袋， 膜袋内的煤热解产生气体，产生膨 胀压力。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
• 配合煤料的Y值或G值可直接测定，也可按 加和性进行计算。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
配合煤的膨胀压力
• 膨胀压力的大小没有理论 计算的方法，配合煤的膨 胀压力不具有加和性，只 能用实验的方法加以测定。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
备煤炼焦工艺条件
• 煤料细度：炼焦配煤的细度 是指煤料粉碎后小于3mm 的煤料质量占总质量的百分 比。常规炼焦条件下要求细 度在80%左右。捣固炼焦细 度一般大于85%。
• 煤化度的合适范围为Vdaf=28%~32%。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
配合煤的黏结性指标
• 煤黏结性指标较多，有黏结指数G、最大胶 质层厚度Y、最大流动MF以及总膨胀度bt。
• 我国过去一直采用最大胶质层厚度Y作为黏 结性指标，其合适的范围是：Y=17~22mm。 1975年以后，提出了粘结指数G指标，推 荐采用该指标指导配煤，G=58~72。
• 侧向供热，成层结焦； • 结交过程中，各层炉料的供热性能随温度
的变化而变化； • 炭化室内物料产生膨胀压力。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
成层结焦与温度变化
• 因为焦炉炭化室的侧向供热， 且炉料导热系数低，温度梯 度较大。靠近炉层附近的煤 先结成焦炭，而后焦炭层逐 渐向炭化室中心推移，这就 是所谓的“成层结焦。
– 配煤质量应与煤料的预处理工艺及炼焦 条件相适应，使焦炭的质量达到规定的 指标，在保证焦炭的质量的前提下，尽 量多配用高挥发分煤，以充分利用煤炭 资源并有利于增产化学产品。
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炼焦配煤的质量要求
• 配煤的质量要求主要包括配 煤的灰分、硫分、煤化程度 和黏结性指标等，其中煤化 程度和黏结性指标被称为炼 焦的配煤参数。
• 耐磨强度用M10表示
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炭热强度
• 为了能够评价焦炭在高温作 用及受化学作用之后的焦炭 强度，世界各国还发展了焦 炭的高温机械强度和反应后 强度的测定方法。
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我国冶金焦炭质量标准
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焦炭的化学反应性能
• 尽管不同用途的焦炭在使用过程所 发挥的作用不完全相同，但是在使 用过程中都存在焦炭与O2、CO2 或水蒸气之间的化学反应，焦炭在 与这些气体之间反应过程中所表现 出的化学反应性能的大小，对焦炭 的应用有重要的影响。对于冶金焦 或铸造焦，反应性越低越好。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
炼焦炉生产操作
• 炼焦炉的生产操作包括焦炉 的出炉操作和焦炉的加热管 理，前者包括焦炉的装煤、 出焦和熄焦操作，后者则是 对焦炉正常加热进行调温、 调压等管理操作。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
（一）焦炉的出炉操作
• 出炉操作是保证焦炉稳产、高产、优 质、长寿的关键环节，同时出炉操作 过程中还应加强对烟尘排放的控制。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
炼焦炉及生产过程
• 早期的炼焦炉石一种半开式的砖窑， 通过燃烧干馏煤气和部分煤将煤直 接加热而干馏成焦炭，用这种方式 炼焦，焦炭产率低、灰分高、成熟 度不均匀。1906年开始，现代焦 炉的设计用单独横蓄热室对燃烧的 空气或低热值煤气进行预热。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
• 装煤操作：装煤操作是通过加热车从 焦炉的煤塔受煤，然后将煤加入炭化 室。
• 推煤：推煤是把成熟焦炭推出炭化室 的操作。
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熄焦
• 湿法熄焦： 早期建设的焦 化厂绝大多数采用该方法。 湿法熄焦操作是用熄焦水泵 将大量的冷却水通过熄焦塔 直接喷洒在焦炭上，使焦炭 的温度降至室温，一般全焦 水分不大于6%。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
• 干法熄焦： 高温焦炭携带 的热量占炼焦耗热量的40% 左右，在湿法熄焦过程中， 这部分热量不仅损失，而且 消耗大量的熄焦水，熄焦过 程还对大气产生污染。
炼焦工艺及技术指标 ppt(1)
2020/11/21
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炭定义
• 焦炭是由黏结性煤在隔绝空气的 条件下加热至1000℃左右干馏所 得到的多孔性固体块状物，此过 程称为煤的高温干馏，所得到的 最终产物为焦炭、煤气和煤焦油 等，一般焦炭为主要目的产物。
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• 我国现行冶金焦质量标准规定 粒度<25mm焦炭占总量的百分 数为焦末含量，粒度>40mm称 为大块焦，25~40mm为中块焦， >25mm为大中块焦。
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焦炭的强度
• 目前评价焦炭强度的方法是采用各种转鼓 试验来测定焦炭的强度。
• 抗碎强度用M40表示
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配合煤的灰分和硫分
• 成焦过程中，煤料中的矿物质以 灰分形式全部转入焦炭，而煤料 中的硫分一部分残留在焦炭中， 另一部分转化为气态硫化物进入 煤气。根据焦炭灰分和硫分的要 求，计算出配合煤的灰分和硫分， 配合煤料的灰分应小于9%（干 基）。
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炼焦工艺及技术指标ppt(1)
• 装炉煤堆密度和水分：提高装 炉煤的堆密度，有利于提高焦 炭的质量，同时提高焦炉的生 产能力。采用煤捣固、煤干燥 预热、配型煤等炼焦方法，都 可以在不同程度上提高转炉堆 密度和焦炭强度。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
• 炼焦速度：炼焦速度是指焦 炉炭化室的平均宽度与其对 应的结焦时间的比值。炼焦 速度对焦炭质量具有一定的 影响。
• 成熟的焦炭，肉眼可以观察到裂纹和 气孔，这就是焦炭的表观性质。裂纹 分为纵裂纹和横裂纹两种。焦炭的裂 纹和气孔性质影响焦炭ppt(1)
焦炭的工业分析
• 焦炭的工业分析包括水分、 灰分、挥发分和固定碳的测 定，其测定方法与煤的工业 分析基本相同。
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焦炉发展方向
• 增大炭化室的尺寸，实现焦炉的大型化，有以下 优点：
– 单位产量的基建投资省。 – 劳动生产率提高，炭化室6m的焦炉比炭化室高4.3m的
焦炉生产率提高30%。 – 装炉堆密度增加，有利于改善焦炭质量，扩大炼焦煤
源。 – 减少焦炉的出炉次数，大大减少了炼焦生产对大气的
污染。 – 减少焦炉的维修和维护费用。 – 提高焦炉的热工效率。
焦炭作用
• 焦炭主要用于高炉炼铁生产 以及铸造、造气、电石生产 和有色金属冶炼等生产领域。 全世界每年用于高炉生产的 焦炭约占焦炭总产量的85% 以上。
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土焦厂
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焦炭性质
• 包括焦炭的外观与孔结构、焦炭的化 学组成、焦炭的物理机械性质和焦炭 的化学反应性质。
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挥发分Vdaf和固定碳FCd
• 焦炭的残余挥发分是焦炭成熟度 的标志，成熟良好的焦炭挥发分 为0.9%~1.0%左右。当焦炭的挥 发分大于1.2%时，则表明炼焦 不成熟。成熟度不足的焦炭耐磨 性差，影响其强度，过熟的焦炭 其块度将受到影响。
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• 炼焦原理与配煤炼焦
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炼焦炉
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焦炉炭化室内的结焦过程
• 焦炉的炭化室是带一定锥度的窄长空间， 煤料在炭化室内受两侧炉墙传递的热量加 热，结焦过程从炭化室的两侧炉墙向炭化 室中心逐渐推移，该过程具有以下三个特 点：
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焦炭化学反应性与测定方法
• 焦炭与CO2或水蒸气反应速度称为焦炭的化学反应性，可 以用反应后气体中CO和CO2的百分浓度来表示，也可以 用在一定反应条件下，反应一段时间后所消耗的焦炭量占 参加反应的焦炭量的百分率来表示。
•
• G0------参加反应的焦炭试样质量，kg • G1------反应后残存焦炭质量，kg •
焦炭质量指标
• 我国目前焦化企业的冶金焦质量为： • 水分（Mad）大多数厂控制在6%
以下； • 灰分（Ad）在11%~15%之间； • 挥发分（Vdaf）控制在
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焦炭的物理机械性质
• 焦炭在高炉炼铁过程中的作 用要求焦炭具有适当的块度 和较高的强度，焦炭块度大 小与均匀性受焦炭强度的影 响，因此，焦炭的强度是焦 炭质量的重要指标。
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焦炭的筛分组成与平均粒度
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铸造焦
• 铸造焦用于冲天炉（也称化铁炉）作 燃料。焦炭的主要作用就是提供热量， 并对铁水进行渗透。因为冲天炉内不 易脱硫，故铸造焦要求含硫量低。铸 造焦在冲天炉内要经受下落的铁块的 冲击，并承受重力和摩擦力的作用， 因此对铸铁焦的强度要求更高，生产 工艺以捣固炼焦为主。
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焦炭反应后强度
• 焦炭的高温转鼓试验受试验条 件制约。具体方法是将经CO2 反应后的焦炭先用氮气冷却， 然后全部装入特定的转鼓内进 行转鼓试验。焦炭的反应性与 煤的变质程度和煤的岩相组成 之间有着密切的关系。
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高炉用焦炭
• 高炉的作用是利用焦炭燃烧产 生的还原性气体CO，将铁矿石 还原冶炼得到生铁。
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炭化室内膨胀压力
• 炭化室内的膨胀压力的产生是因为 成层结焦，两个大体上平行于两侧 炉墙面的塑性层从两侧向炭化室中 心移动，在炭化室内煤料的上层和 下层同样也形成塑性层，围绕中心 煤料形成的塑性层如同一个膜袋， 膜袋内的煤热解产生气体，产生膨 胀压力。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
• 配合煤料的Y值或G值可直接测定，也可按 加和性进行计算。
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配合煤的膨胀压力
• 膨胀压力的大小没有理论 计算的方法，配合煤的膨 胀压力不具有加和性，只 能用实验的方法加以测定。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
备煤炼焦工艺条件
• 煤料细度：炼焦配煤的细度 是指煤料粉碎后小于3mm 的煤料质量占总质量的百分 比。常规炼焦条件下要求细 度在80%左右。捣固炼焦细 度一般大于85%。
• 煤化度的合适范围为Vdaf=28%~32%。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
配合煤的黏结性指标
• 煤黏结性指标较多，有黏结指数G、最大胶 质层厚度Y、最大流动MF以及总膨胀度bt。
• 我国过去一直采用最大胶质层厚度Y作为黏 结性指标，其合适的范围是：Y=17~22mm。 1975年以后，提出了粘结指数G指标，推 荐采用该指标指导配煤，G=58~72。
• 侧向供热，成层结焦； • 结交过程中，各层炉料的供热性能随温度
的变化而变化； • 炭化室内物料产生膨胀压力。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
成层结焦与温度变化
• 因为焦炉炭化室的侧向供热， 且炉料导热系数低，温度梯 度较大。靠近炉层附近的煤 先结成焦炭，而后焦炭层逐 渐向炭化室中心推移，这就 是所谓的“成层结焦。
– 配煤质量应与煤料的预处理工艺及炼焦 条件相适应，使焦炭的质量达到规定的 指标，在保证焦炭的质量的前提下，尽 量多配用高挥发分煤，以充分利用煤炭 资源并有利于增产化学产品。
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炼焦配煤的质量要求
• 配煤的质量要求主要包括配 煤的灰分、硫分、煤化程度 和黏结性指标等，其中煤化 程度和黏结性指标被称为炼 焦的配煤参数。
• 耐磨强度用M10表示
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炭热强度
• 为了能够评价焦炭在高温作 用及受化学作用之后的焦炭 强度，世界各国还发展了焦 炭的高温机械强度和反应后 强度的测定方法。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
我国冶金焦炭质量标准
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炭的化学反应性能
• 尽管不同用途的焦炭在使用过程所 发挥的作用不完全相同，但是在使 用过程中都存在焦炭与O2、CO2 或水蒸气之间的化学反应，焦炭在 与这些气体之间反应过程中所表现 出的化学反应性能的大小，对焦炭 的应用有重要的影响。对于冶金焦 或铸造焦，反应性越低越好。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
炼焦炉生产操作
• 炼焦炉的生产操作包括焦炉 的出炉操作和焦炉的加热管 理，前者包括焦炉的装煤、 出焦和熄焦操作，后者则是 对焦炉正常加热进行调温、 调压等管理操作。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
（一）焦炉的出炉操作
• 出炉操作是保证焦炉稳产、高产、优 质、长寿的关键环节，同时出炉操作 过程中还应加强对烟尘排放的控制。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
炼焦炉及生产过程
• 早期的炼焦炉石一种半开式的砖窑， 通过燃烧干馏煤气和部分煤将煤直 接加热而干馏成焦炭，用这种方式 炼焦，焦炭产率低、灰分高、成熟 度不均匀。1906年开始，现代焦 炉的设计用单独横蓄热室对燃烧的 空气或低热值煤气进行预热。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
• 装煤操作：装煤操作是通过加热车从 焦炉的煤塔受煤，然后将煤加入炭化 室。
• 推煤：推煤是把成熟焦炭推出炭化室 的操作。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
熄焦
• 湿法熄焦： 早期建设的焦 化厂绝大多数采用该方法。 湿法熄焦操作是用熄焦水泵 将大量的冷却水通过熄焦塔 直接喷洒在焦炭上，使焦炭 的温度降至室温，一般全焦 水分不大于6%。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
• 干法熄焦： 高温焦炭携带 的热量占炼焦耗热量的40% 左右，在湿法熄焦过程中， 这部分热量不仅损失，而且 消耗大量的熄焦水，熄焦过 程还对大气产生污染。
炼焦工艺及技术指标 ppt(1)
2020/11/21
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焦炭定义
• 焦炭是由黏结性煤在隔绝空气的 条件下加热至1000℃左右干馏所 得到的多孔性固体块状物，此过 程称为煤的高温干馏，所得到的 最终产物为焦炭、煤气和煤焦油 等，一般焦炭为主要目的产物。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
• 我国现行冶金焦质量标准规定 粒度<25mm焦炭占总量的百分 数为焦末含量，粒度>40mm称 为大块焦，25~40mm为中块焦， >25mm为大中块焦。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炭的强度
• 目前评价焦炭强度的方法是采用各种转鼓 试验来测定焦炭的强度。
• 抗碎强度用M40表示
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配合煤的灰分和硫分
• 成焦过程中，煤料中的矿物质以 灰分形式全部转入焦炭，而煤料 中的硫分一部分残留在焦炭中， 另一部分转化为气态硫化物进入 煤气。根据焦炭灰分和硫分的要 求，计算出配合煤的灰分和硫分， 配合煤料的灰分应小于9%（干 基）。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
• 装炉煤堆密度和水分：提高装 炉煤的堆密度，有利于提高焦 炭的质量，同时提高焦炉的生 产能力。采用煤捣固、煤干燥 预热、配型煤等炼焦方法，都 可以在不同程度上提高转炉堆 密度和焦炭强度。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
• 炼焦速度：炼焦速度是指焦 炉炭化室的平均宽度与其对 应的结焦时间的比值。炼焦 速度对焦炭质量具有一定的 影响。
• 成熟的焦炭，肉眼可以观察到裂纹和 气孔，这就是焦炭的表观性质。裂纹 分为纵裂纹和横裂纹两种。焦炭的裂 纹和气孔性质影响焦炭ppt(1)
焦炭的工业分析
• 焦炭的工业分析包括水分、 灰分、挥发分和固定碳的测 定，其测定方法与煤的工业 分析基本相同。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炉发展方向
• 增大炭化室的尺寸，实现焦炉的大型化，有以下 优点：
– 单位产量的基建投资省。 – 劳动生产率提高，炭化室6m的焦炉比炭化室高4.3m的
焦炉生产率提高30%。 – 装炉堆密度增加，有利于改善焦炭质量，扩大炼焦煤
源。 – 减少焦炉的出炉次数，大大减少了炼焦生产对大气的
污染。 – 减少焦炉的维修和维护费用。 – 提高焦炉的热工效率。
焦炭作用
• 焦炭主要用于高炉炼铁生产 以及铸造、造气、电石生产 和有色金属冶炼等生产领域。 全世界每年用于高炉生产的 焦炭约占焦炭总产量的85% 以上。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
土焦厂
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炭性质
• 包括焦炭的外观与孔结构、焦炭的化 学组成、焦炭的物理机械性质和焦炭 的化学反应性质。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
挥发分Vdaf和固定碳FCd
• 焦炭的残余挥发分是焦炭成熟度 的标志，成熟良好的焦炭挥发分 为0.9%~1.0%左右。当焦炭的挥 发分大于1.2%时，则表明炼焦 不成熟。成熟度不足的焦炭耐磨 性差，影响其强度，过熟的焦炭 其块度将受到影响。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
• 炼焦原理与配煤炼焦
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
炼焦炉
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炉炭化室内的结焦过程
• 焦炉的炭化室是带一定锥度的窄长空间， 煤料在炭化室内受两侧炉墙传递的热量加 热，结焦过程从炭化室的两侧炉墙向炭化 室中心逐渐推移，该过程具有以下三个特 点：
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炭化学反应性与测定方法
• 焦炭与CO2或水蒸气反应速度称为焦炭的化学反应性，可 以用反应后气体中CO和CO2的百分浓度来表示，也可以 用在一定反应条件下，反应一段时间后所消耗的焦炭量占 参加反应的焦炭量的百分率来表示。
•
• G0------参加反应的焦炭试样质量，kg • G1------反应后残存焦炭质量，kg •
焦炭质量指标
• 我国目前焦化企业的冶金焦质量为： • 水分（Mad）大多数厂控制在6%
以下； • 灰分（Ad）在11%~15%之间； • 挥发分（Vdaf）控制在