焦炭投资手册.doc
《焦炭投资手册.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《焦炭投资手册.doc(9页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、焦炭概述焦炭概述一、焦炭定义一、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。 二、焦炭的类别二、焦炭的类别铸造焦: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。冶金焦:冶金焦:是高炉焦
2、、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。 三、焦炭用途三、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 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、电石和铁合金,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、固定碳高
3、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、焦炭分布四、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。五、焦炭的物理性质五、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: 真密度为 1.8-1.95g/cm3;视密度为 0.88
4、-1.08g/ cm3; 气孔率为 35-55%; 散密度为 400-500kg/ m3; 平均比热容为 0.808kj/(kgk) (100) ,1.465kj/(kgk) (1000) ; 热导率为 2.64kj/(mhk) (常温) ,6.91kg/(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 0.6-0.8m2/g 。六、焦炭的化学性质六、焦炭的化学性质1 1、焦炭反应性、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 C
5、O2393.3 (kJmol-1) C+1/2O2CO110.4 (kJmol-1) C+CO2 2 CO172.5 (kJmol-1) C+H2O COH2 131.3 (kJmol-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(GB400083) 进行试验, 以反应后失重百分数作为反应指数(Cr) 。反应后的
6、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 Cr48%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
7、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 2 焦炭的燃烧性焦炭的燃烧性 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 GB213 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 3340033650J/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
8、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 550650。 3 3 焦炭抗碱性焦炭抗碱性 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
9、 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。 七、焦炭质量指标七、焦炭质量指标 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 4045%,铸造焦要求在 3540%,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
10、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。 八、焦炭质量的评价八、焦炭质量的评价 1、焦炭中的硫分:硫是生铁冶炼的有害杂质之一,它使生铁质量
11、降低。在炼钢生铁中 硫含量大于 0.07% 即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有 11% 来自矿石;3.5% 来自石灰 石;82.5% 来自焦炭,所以焦炭是炉料中硫的主要来源。焦炭硫分的高低直接影响到高炉 炼铁生产。当焦炭硫分大于 1.6%,硫份每增加 0.1% ,焦炭使用量增加 1.8%,石灰石加 入量增加 3.7%, 矿石加入量增加 0.3% 高炉产量降低 1.52.0%. 冶金焦的含硫量规定不 大于 1%,大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于 0.40.7% 。 2、焦炭中的磷分:炼铁用的冶金焦含磷量应在 0.020.03% 以下。 3、焦炭中的灰分:焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。焦
12、炭灰分增加 1%, 焦炭用量增加 22.5% 因此,焦炭灰分的降低是十分必要的。 4、焦炭中的挥发分:根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。如挥发分大于 1.5%,则表示生焦;挥发分小于 0.50.7%, 则表示过火,一般成熟的冶金焦挥发分为 1% 左右。 5、焦炭中的水分:水分波动会使焦炭计量不准,从而引起炉况波动。此外,焦炭水分 提高会使 M04 偏高,M10 偏低,给转鼓指标带来误差。 6、焦炭的筛分组成:在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。我国过去对焦炭粒度要 求为:对大焦炉(13002000 平方米)焦炭粒度大于 40 毫米;中、小高炉焦炭粒度大于25 毫米。但目前一些钢厂的试验表明
13、,焦炭粒度在 4025 毫米为好。大于 80 毫米的 焦炭要整粒,使其粒度范围变化不大。这样焦炭块度均一,空隙大,阻力小,炉况运行良 好。焦炭期货上市的条件及原因焦炭期货上市的条件及原因一、焦炭的品种属性符合期货品种的基本要求一、焦炭的品种属性符合期货品种的基本要求 焦炭符合期货品种必须具备的易储藏、品质易于划分、供应量大、价格波动频繁等特 征。 1 1、焦炭是一种大宗商品、焦炭是一种大宗商品 焦炭是一种重要的工业品,主要用于高炉炼铁和铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属 的鼓风炉冶炼,此外,还用于铸造、化工、电石和铁合金等领域。我国 80%左右的焦炭用 于炼铁,其余的 20%用于有色金属冶炼、化
14、工等行业;国外 90%95%用于钢铁生产。我国 的焦炭产量 2005 年 25411.7 万吨,2006 年 29768.3 万吨,2007 年 32894.33 万吨,2008 年上半年 17231.47 万吨,同比上涨 11.4%。随着钢铁、化工、机械铸造、电石等行业的高 速发展,这种需求态势将继续保持。据预测,2008 年全球粗钢产量将突破 14 亿吨,生铁 产量突破 10 亿吨,全球焦炭消费量将可能突破 6 亿吨,而我国焦炭需求有可能达到 3.6 亿 吨。焦炭完全满足作为期货品种必备的条件大宗商品。 2 2、焦炭具有较高的同质性,易于划分质量等级、焦炭具有较高的同质性,易于划分质量等级
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 焦炭 投资 手册
限制150内