现代高炉对焦炭的要求及焦炉的发展方向焦炭在高炉炼铁中的作用35页PPT
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君 何能尔 ？心远 地自偏 。 25、人生归有道，衣食固其端。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——பைடு நூலகம்联
焦炭基础知识课件
焦炭的国际贸易
国际贸易概况
焦炭国际贸易量较小，主要涉及中国、日本、印度等国家。中国的焦炭出口量占全球总出口量的约 80%。
主要贸易伙伴
中国焦炭的主要出口伙伴是日本和印度，这两个国家的进口量占中国焦炭出口总量的约80%。此外， 中国还向东南亚、欧洲等地区出口焦炭。
焦炭的价格影响因素
价格影响因素
焦炭价格受多种因素影响，包括国内外 市场需求、生产成本、运输费用、政策 法规等。其中，国内外市场需求和生产 成本是影响焦炭价格的主要因素。
转化率和焦炭质量。
炼焦工艺流程
备煤与配煤
为了获得高质量的焦炭，需要将 不同品质的煤进行配比，以满足 炼焦的要求。备煤与配煤是炼焦
工艺流程中的重要环节。
装炉与结焦
将配好的煤装入焦炉中，经过一定 时间的结焦过程，使煤热解、缩聚 形成焦炭。
出炉与熄焦
结焦完成后，将焦炭从焦炉中推出 并进行熄焦处理，以降低焦炭中的 水分含量。
中国焦炭生产分布
中国的焦炭生产主要集中在山西、山 东、河南、河北等省份。其中，山西 省是中国焦炭的最大产地，产量占全 国总产量的约30%。
焦炭的市场供需状况
市场供需概况
全球焦炭市场供需基本平衡，但受国内外经济形势、政策法规、环保要求等多种因素影响，市场供需状况存在波 动。
中国焦炭市场供需状况
中国焦炭市场供应充足，需求主要来自钢铁行业。近年来，随着钢铁产能的扩大和环保要求的提高，对焦炭的需 求呈现稳步增长态势。
焦炭基础知识课件
• 焦炭简介 • 焦炭的生产工艺 • 焦炭的性质与用途 • 焦炭市场与贸易 • 焦炭的环境影响与可持续发展
01
焦炭简介
焦炭的定义
焦炭的定义
焦炭是一种固体燃料，由煤在高 温下经过干馏或气化制得，具有 较高的固定碳含量和较低的挥发 分。
焦炭的性能用途和配煤PPT学习教案
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一、焦炭的性能
㈡ 焦炭的物理机械性能 高炉生产对焦炭的基本要求是：粒度均匀、耐磨性和 抗碎性强。
焦炭的这些物理机械性能主要由筛分组成和转鼓试验 来评定。
1．筛分组成 焦炭是外形和尺寸不规则的物体，用统计的方法表示
其粒度。即用筛分试验获得的筛分组成计算其平均粒度。
一般用一套具有标准规格和规定孔径的多级振动筛将 焦炭筛分，然后分别称量各级筛上焦炭和最小筛孔的筛下 焦炭质量，算出各级焦第炭5页的/共质93页量百分率即焦炭的筛分组成 。
Hu—有效高度；第31页—/共炉9腹3页角； —炉身角
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二、焦炭的用途
整个高炉炉体，从料钟落位高度到铁口中心线的距 离称为有效高度Hu，其间的容积称为高炉的有效容积（V ）。
我国定型设计的中小型高炉有55m3，255 m3和620 m3 等，大型高炉有1053 m3、1513 m3、2500 m3及近期从国 外引进的4000 m3的大高炉。
。 第19页/共93页
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一、焦炭的性能
一般焦炭含硫每增加0.1%，高炉焦比 约增加1.2%～2.0%，高炉熔剂用量约增加 2%，生铁产量约减少2.0%～2.5%。
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一、焦炭的性能
（四）、焦炭的高温反应性
1．反应机理
焦炭的高温反应性是焦炭与二氧化碳、氧和
水蒸气等进行化学反应的性质，简称焦炭反应性
焦炭的性能用途和配煤
会计学
Hale Waihona Puke 1§ 焦炭的性能、用途和配煤
一、焦炭的性能 二、焦炭的用途 三、配煤炼焦
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一、焦炭的性能
主要内容 ： ㈠ 焦炭的宏观构造与孔孢结构
高炉炼铁概述PPT课件
①还原过程 实现矿石中金属元素（主要是Fe）和氧 元素的化学分离； ② 造渣过程 实现已还原的金属与脉石的熔融态机械 分离； ③ 传热及渣铁反应过程 实现成分及温度均合格的液态铁水。
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1. 1高炉原料
高炉原料
—高炉炼铁—
铁矿石
熔剂
其它含铁代用品
天然块矿 人造富矿
烧结矿 球团矿
碱性熔剂―石灰, 石灰石,白云石 酸性熔剂― 硅石 特殊熔剂― 萤石
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1.1钢铁工业概况
—高炉炼铁—
1.1.1国民经济中钢铁工业的地位
评价一个国家的工业发达程度
工业化水平
工业生产所占比重
工业机械化、 自动化程度
工业化水平的标志
劳动生产率↑ 需要大量机械设备
国民生活水准
交
市
民
生
通
政
用
活
工
设
住
用
具
施
宅
品
需要大量基础材料
钢铁产品
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➢价格低廉有较高的强度和韧性 ➢易于加工制造 ➢所需原料资源丰富 ➢ 冶炼工艺成熟、效率高
13 、修风率
定义：高炉修风时间占规定作业时间的百分数。
14、炉龄
定义：从高炉点火开炉到停炉大修，或高炉相邻两次
的大修之间的冶炼时间。
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第一章 思考题
—高炉炼铁—
1、试述3种钢铁生产工艺的特点。 2、简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。 3、画出高炉本体图，并在其图上标明四大系统。 4、归纳高炉炼铁对铁矿石的质量要求。 5、试述焦炭在高炉炼铁中的三大作用及其质量要求。 6、试述高炉喷吹用煤粉的质量要求。 7、熟练掌握高炉冶炼主要技术经济指标的表达方式。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
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。
焦炭及其性质PPT演示课件
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4
5
• 特性参数：由于焦体的孔孢结构、焦块微 裂纹的多少与焦炭的耐磨强度和高温反应 性能有密切关系，因此将裂纹度、气孔率、 气孔平均直径与孔径分布、 比表面积等作 为特性参数描述焦炭的性质，又称为孔孢 结构参数。
焦炭及其性质
第一章
1
焦炭及其性质
第一节 焦炭的通性 第二节 高炉炼铁 第三节 非高炉用焦的特性
2
焦炭及其性质
第一节 焦炭的通性
一、焦炭的宏观构造
焦炭:以碳为主要成分的含有裂纹和缺陷的不规则多孔体． 一般真密度为1.8～1.95g/cm3, 视密度为0.08～1.08g/cm3, 堆密度为400～500kg/m3。气孔率为35%～55%
出鼓焦炭中小于10mm的质量
（1-8）
M10
入鼓焦炭质量
100%
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焦炭及其性质
抗碎性（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焦炭的抗碎性或抗碎
强度。用M25（M40）表示。
M 25
出鼓焦炭中大于25mm的质量 入鼓焦炭质量
100%（1-9）
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焦炭及其性质
3．气孔平均直径与孔径分布
大气孔：直径大于100微米的气孔为大气孔，
中气孔：直径20～100微米的为中气孔，
微气孔：直径小于20微米的为微气孔。
焦炭与CO2作用时，仅大的气孔才能使CO2进入，焦炭的孔
径分布常用压汞法测量。 r 75000 p
焦炭在高炉炼铁中的地位和作用
焦炭在高炉炼铁中的地位和作用焦炭在高炉炼铁中是不可缺少的炉料，对高炉炼铁技术进步的影响率在30%以上，在高炉炼铁精料技术中占有重要的地位。
焦炭对高炉炼铁的作用是：(1)主要的热量来源。
高炉炼铁炭素(包括焦炭和煤粉)燃烧所提供的热量，占高炉炼铁总热量来源的71%。
随着喷煤比的提高，焦炭用量在逐步减少。
但是，焦炭的用量总是要大于喷煤量。
理论最低焦比为250kg/t, 焦炭在风口燃烧掉55%～65%。
(2)还原剂。
焦炭还原作用是以C和CO形式来对铁矿石起还原作用。
炉料到风口焦炭溶反应为25%～35%。
(3)生铁的溶碳。
在高炉炼铁过程中焦炭中的碳是逐步渗透到生铁中。
一般铸造生铁含碳%左右，炼钢生铁在%左右。
生铁渗碳消耗焦炭7%～10%。
(4)炉料的骨架作用。
焦炭在高炉内是起骨架作用，支撑着炼铁原料(烧结矿，球团矿，天然块矿)，又起到煤气的透气窗作用。
焦炭的4种作用中，提供热源的主导作用不会改变，这就决定3个理论焦比最低值。
低于这个最低值，高炉炼铁就难以正常生产，或经济上就不合算了。
在各种条件下高炉炼铁中碳的还原作用和渗碳功能不会有较大的变化。
在高喷煤比条件下，焦炭的骨架作用会显得更加突出，相应对焦炭的质量要求也会越来越高。
否则，是难以实现高喷煤比，高炉炼铁不能正常生产。
焦炭从料线到风口平均粒度减少20%～40%。
劣质焦炭和热反应性差粉化率会很大。
宝钢高炉缸内的焦炭粒度可达33mm。
高炉炼铁对焦炭质量的要求各国根据资源条件，高炉炼铁要求的焦炭质量是有较大差别(详见表1)。
但是，工业发达国家的焦炭质量是明显优于中国，这是这些高炉技术经济指标优于中国的重要原因。
表1 各国冶金焦炭质量情况美国Gary厂焦炭的挥发份为%，德国蒂森和瑞典SSAB分别为%和%。
我们认为，焦炭的挥发份应控制在%～%为宜。
过高会有生焦存在，焦炭强度差；过低是由于炼焦过火的原因，这时焦炭裂纹多，易碎。
1 高炉大型化以后对焦炭质量提出了高要求，并对焦炭热性能有要求高炉大型化以后，料柱增高后，料的压缩率提高了，透气性变差。
现代高炉炼铁工艺-PPT
1.1 高炉炼铁生产流程 1.2 高炉本体及主要构成 1.3 高炉冶炼产品 1.4 高炉技术经济指标
1
1.1 高炉炼铁工艺流程
1.1.1高炉冶炼工艺流程
１、工艺原理
高炉是一个密闭的连续的逆流反
应器。炉料充满整个高炉空间，形成
料柱.原燃料从炉顶装入，高温热空
气从下部鼓入；产生的高温还原性气
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（3）冷却设备
炉衬的温度状态是决定其侵蚀速度的重要因素 之一,冷却设备保护耐火砖衬的工作表面温度低于 其允许的温度,使其不因受热变形而被坏。强大的 冷却还可在高炉下部形成渣皮,代替炉衬工作;
根据高炉各部位热负荷及结构的不同,高炉冷却 可采取多种形式和方法.
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高炉安装的铜冷却壁
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利用特殊矿或采用特殊的冶炼工艺，利用高炉
可以生产出含钛、钒的铁水，以及锰铁、硅铁等
铁合金。
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2、高炉渣
炉渣主要成分有：CaO、SiO2、Al2O3、MgO。 其中炉渣碱度：CaO/SiO2 =1.05-1.25。
3、高炉煤气
每冶炼一吨铁产生1800m3左右的煤气，煤气 中含有CO20%~25%，是钢铁企业重要的二次能 源。
与湿式除尘技术相比，干式除尘具有以下优 点：
（1）提高煤气净化程度；
（2）降低新水消耗和动力消耗；
（3）由于煤气温度高不含水，可提高煤气余 压发电量（增加30% ）和二次能源（煤气温度 高100℃）利用效率。
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缺点： （1）对温度比较敏感，煤气温度过高，
过低都不行； （2）设备多，运行后维护量大，由十几
4、炉尘（又称瓦斯灰）
被煤气携带出炉外的粉状炉料，称为炉尘（约 20kg/t铁），可回收作为烧结原料。
《炼焦学基础》PPT课件
3、挥发分Vdaf和固定碳FCd
固定碳含量利用水分、灰分和挥发分的测定值进行计 算得出：
固定碳＝100％-(水分+灰分+挥发分)％ (1-2)
我国目前焦化企业的冶金焦质量大至分为：水分Mad 大多数厂控制在6％以下；灰分Ad在11％～15％之间，小 企业的控制值偏高；挥发分Vdaf控制在0.9％～1.6％之 间，多数企业控制在1.3％以下。
2、灰分Ad
炭中的灰分来自煤中的矿物质，灰分的存在，降低 了焦炭的质量。对高炉生产带来了不利的影响。矿物质是煤 中的惰性物质，在结焦过程中不粘结，焦炭内大的灰分使焦 炭的强度降低。
高炉炼铁生产中，焦炭中的灰分和矿石中的杂质与熔剂 转化成炉渣排出，焦炭灰分增高，使得高炉的生产能力受到 影响，同时炼铁的能耗相应也增大。一般焦炭灰分每升高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(焦比)增加1.7％～2.0％，生铁产量降低约2. 2％～3.0％。因此降低炼焦用精煤的灰分对提高焦炭的质量 具有重要意义。
对焦炭中氧和氮两种元素研究不多，一般认为焦炭中的 氮元素是焦炭燃烧生成NOx的来源。
第三节 焦炭的物理机械性质
一、焦炭的筛分组成与平均粒度 二、焦炭的强度
一、焦炭的筛分组成与平均粒度
焦炭是外形和尺寸不规则的物料，只能用统计的方法 来表示其粒度，即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＜25 mm焦炭占总量的百分数为焦末含量，块度＞40mm称为大块 焦，25～40mm为中块焦，＞25mm为大中块焦。
转鼓试验方法
原理： 转鼓试验是将一定量块度大于某一规定值的焦炭试样，
放入一个特定结构尺寸的转鼓内，转鼓以恒定的转速转动一 定转数，由于转鼓内的提料板作用，焦炭在鼓内产生翻动和 上下跌落运动，受这种复杂运动的作用力影响，抗碎能力差 的焦块必定碎裂。
炼铁工艺03高炉用燃料
第三讲 高炉用燃料一、高炉冶炼对焦炭质量的要求1.焦炭在高炉内的作用焦炭在高炉内的作用有：1）在风口前燃烧，提供冶炼所需热量；2）是氧化物的还原剂；3）是料柱的骨架；4）铁水渗碳。
到现在焦炭质量仍是限制高炉生产发展的因素之一。
特别对于大型高炉，灰分高、强度差的焦炭往往给高炉作业造成麻烦。
2.高炉冶炼对焦炭质量的要求1）强度：足够的强度。
测定焦炭强度的办法是转鼓试验。
2）固定C及灰分含量：良好的冶金焦应含固定C量高而灰分低。
高炉治炼的实践证明，焦炭灰分每增加1%，焦比升高2%，高炉产量下降3%。
3）硫：焦炭（煤粉）带入的硫量，占冶炼单位质量生铁所需原料总硫量的60-80%。
每吨生铁入炉原料带入的总硫量称为“硫负荷”，kg/t 冶炼实践说明，焦中含硫每提高0.1%，高炉焦比升高1.2-2.0%。
4）挥发份含量：代表焦炭在制造过程中受到干馏后的成熟程度。
一般质量分数为0.8-1.2%。
5）成份和性能的稳定性以及粒度：与所有入炉原料相同，焦炭成份和性能波动会导致高炉冶炼行程不稳定，对高炉提高生产效率及降低燃料消耗量十分不利。
二、焦炭质量检验1.冷态机械强度我国一般由小转鼓测定焦炭的强度。
小转鼓是由钢板焊成的无穿心轴的密封圆筒。
鼓内径和鼓内宽均为l000毫米。
内壁每隔90度焊角钢（100×50×10mm）一块，计四块。
试验时取50公斤大于60毫米的焦块试样装入鼓内、以25转/分的速度转100转。
倒出试样，用Ø40和Ø10毫米的圆孔筛筛分，以＞40毫米的焦炭占入鼓焦样重量的百分数（用M40表示）作为破碎强度指标，以＜10毫米的焦炭占入鼓焦样的重量百分数（用M10表示）作为磨损强度指标。
一般要求M40＞72%，M10＜9%。
2.反应性和反应后强度测定焦炭的反应性和反应后强度是同一组试验中完成的。
试样是取大于25mm冶金焦20kg，弃去泡焦和炉头焦，制成直径21～25mm的焦球700g，分成3份，每份不少于220g。
焦炭基础知识课件
熄焦是指将刚出炉 的炽热焦炭用水或 惰性气体进行冷却 ，以防止其燃烧。
焦炭的制造工艺流 程主要包括备煤、 炼焦、熄焦和筛分 等环节。
炼焦是指将备好的 煤装入炼焦炉内， 经过高温干馏反应 ，制得焦炭。
筛分是指将冷却后 的焦炭进行筛分， 根据不同的粒度要 求进行分类。
02 焦炭的组成与结构
焦炭的化学组成
配合煤质量和配比
配合煤的质量和配比也会对最终焦 炭的质量产生影响，需要根据原料 煤的质量和性能指标进行合理配比 。
焦炭质量控制的方法
加强原料煤质量控制
对原料煤进行严格筛选和检测，确保 其质量符合要求。
优化炼焦工艺
通过试验和实践，选择合适的炼焦工 艺和参数，以提高焦炭质量。
强化配合煤质量控制
对配合煤进行质量检测和控制，确保 其质量和配比符合要求。
绿色能源
积极发展太阳能、风能等可再生能源，减少 对焦炭的需求。
资源回收
提高废水、废气、废渣等资源的回收利用率 ，实现资源的最大化利用。
环保监管
加强环保监管力度，对焦炭生产过程中的环 境污染进行有效的控制。
焦炭的发展趋势与展望
国内外焦炭行业的发展现状与趋势
国内焦炭行业发展现状
我国焦炭行业经过多年的发展，已经形 成了较为完善的产业体系，技术水平不 断提高，产品质量得到提升。同时，我 国焦炭行业也在不断推进结构调整和转 型升级，提高行业的整体竞争力。
随着全球环保意识的提高和国内环保政策的加强，焦炭 行业将面临更加严格的环保要求和更高的环保成本。因 此，未来焦炭行业将更加注重环保技术的研发和应用， 推广清洁生产技术和设备，降低环境污染。
能源结构调整和转型升级
随着国内能源结构的调整和转型升级的推进，焦炭行业 将逐渐向新能源领域拓展。例如，在新能源汽车领域， 锂电池的需求量不断增加，焦炭企业可以拓展锂电池正 极材料和负极材料等领域的业务。同时，在清洁能源领 域，焦炭企业也可以积极探索太阳能、风能等新能源的 开发和应用。