焦炭是一种固体燃料。
焦炭,也被称为“焦块”或“焦渣”,是一种坚硬且多孔的固体燃料,主要由烟煤在隔绝空气的条件下经过高温干馏形成,其主要成分为固定碳,其次为灰分,所含挥发分和硫分均甚少,呈银灰色,具金属光泽。
焦炭的主要特点与性质
1、物理性质:
质硬、多孔,发热量高。
真密度为1.81.95g/cm³,视密度为0.881.08g/cm³。
气孔率为3555%,散密度为400500kg/m³。
平均比热容为0.808kj/(kg·k)(100℃),1.465kj/(kg·k)(1000℃)。
热导率为2.64kj/(mhk)(常温),6.91kj/(mhk)(900℃)。
着火温度(空气中)为450650℃。
2、化学性质:
主要成分是碳,其次是灰分。
燃烧时释放大量热量,但无烟。
含有少量氢、氧、氮、硫等元素,以及一些无机矿物质。
焦炭的分类与用途
根据用途不同,焦炭可以分为冶金焦、铸造焦和化工焦三大类,按尺寸大小,又有块焦、碎焦和焦屑等之分。
1、冶金焦:主要用于高炉炼铁和其他有色金属的冶炼,起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。
2、铸造焦:用于化铁炉熔铁,使铁水过热并支撑料柱保持良好透气性。
3、化工焦:用于生产煤气、制造水煤气、气化和化学工业等。
焦炭的生产与分布
焦炭是由烟煤经高温炼焦过程制得的,这一过程称为高温炼焦(高温干馏),中国是世界上最大的焦炭生产国,产量占世界总产量的67%以上,主要分布在山西、陕西和内蒙古等地区。
焦炭的质量评价与影响因素
焦炭的质量与其化学成分和物理性质密切相关,焦炭中的硫分是生铁冶炼的有害杂质之一,它使生铁质量降低,焦炭的反应性和反应后强度也是评价其质量的重要指标,这些性质受到炼焦所用煤种、炼焦工艺等多种因素的影响。
焦炭的环境与健康影响
值得注意的是,焦炭生产过程中产生的物质被列为一类致癌物,在生产和使用过程中需要采取相应的防护措施以减少对环境和人体健康的影响。
焦炭作为一种重要的固体燃料和化工原料,在工业生产中发挥着不可或缺的作用,随着环保要求的提高和技术的进步,未来焦炭的生产和使用也将更加注重环境保护和可持续发展。