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焦炭、炭黑、活性炭,它們都屬于無定形碳,然而成分是相同的,都是由石墨微晶體構(gòu)成,只是宏觀形態(tài)有差別而已:焦炭是由煤焦化制成,為黑灰色固體,含有的雜質(zhì)較多;炭黑是黑色粉末,主要由含碳燃料如、液化氣、石蠟、苯等有機(jī)物不完全燃燒產(chǎn)生,活性炭則是具有多孔結(jié)構(gòu)的無定形碳,也是黑色物質(zhì)。
焦炭冶金是利用了碳在高溫下的還原性,和碳還原金屬氧化物(或其不完全燃燒)產(chǎn)生的氣體的還原性。
煙煤在隔絕空氣的條件下,加熱到950-1050℃,經(jīng)過干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段制成焦炭,這一過程叫高溫?zé)捊梗ǜ邷馗绅s)。
由高溫?zé)捊沟玫降慕固坑糜诟郀t冶煉、鑄造和氣化。煉焦過程中產(chǎn)生的經(jīng)回收、凈化后的焦?fàn)t煤氣既是高熱值的燃料,又是重要的有機(jī)合成工業(yè)原料。
冶金焦是高爐焦、鑄造焦、鐵合金焦和有色金屬冶煉用焦的統(tǒng)稱。由于90%以上的冶金焦均用于高爐煉鐵,因此往往把高爐焦稱為冶金焦.
焦炭亦稱“焦塊”、“焦渣”。按用途不同,有冶金焦炭、鑄造用焦和化工用焦三大類;按尺寸大小,又有塊焦、碎焦和焦屑等之分。焦炭主要用于冶煉鋼鐵或其他金屬,亦可用作制造水煤氣、氣化和化學(xué)工業(yè)等的原料。
煤在鍋爐爐內(nèi)加熱到850℃以上時(shí),隨著溫度升高,煤中的有機(jī)物分解, 其中揮發(fā)性產(chǎn)物逸出后,殘留下的不揮發(fā)產(chǎn)物就是焦炭。其中包括能燃燒的固定碳和燃燒殘余物——灰分。燃燒時(shí)發(fā)出很短的藍(lán)色火焰,并釋放大量熱量。燃燒過程緩慢而持久,且易在表面形成灰殼。為使焦炭燃盡,應(yīng)設(shè)法及時(shí)除去其灰殼。焦炭的物理性質(zhì)(如粘結(jié)性等),對(duì)于層燃爐的運(yùn)行具有較大的影響。
焦炭由煙煤經(jīng)高溫?zé)捊惯^程制得,主要用于高爐煉鐵和用于銅、鉛、鋅等有色金屬的鼓風(fēng)爐冶煉,起還原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架作用。
鑄造焦是專用于化鐵爐熔鐵的焦炭。鑄造焦是化鐵爐熔鐵的主要燃料。其作用是熔化爐料并使鐵水過熱,支撐料柱保持其良好的透氣性。
因此,鑄造焦應(yīng)具備塊度大、反應(yīng)性低、氣孔率小、具有足夠的抗沖擊破碎強(qiáng)度、灰分和硫分低等特點(diǎn)。廣義上來說,凡是以發(fā)電、機(jī)車推進(jìn)、鍋爐燃燒等為目的,產(chǎn)生動(dòng)力而使用的煤炭都屬于動(dòng)力用煤,簡(jiǎn)稱動(dòng)力煤。所以說,焦煤、焦炭可歸類于鋼鐵行業(yè),動(dòng)力煤可歸類于能源行業(yè)。