[科普中國(guó)]-型焦

術(shù)語(yǔ)簡(jiǎn)介

型焦是用加壓成型的方法生產(chǎn)形狀均一的焦炭，即冶金用的由成型塊狀或球狀加工煤制成的焦炭1。

型焦可作為工業(yè)或民用的塊狀燃料和氣化原料， 有的型焦可代替部分常規(guī)焦炭用于高爐煉鐵或沖天爐熔煉。

型焦品種很多， 按制備工藝分為熱壓型焦和冷壓型焦兩類(lèi)；按原料或用途可分為褐煤型焦和無(wú)煙煤型焦或高爐型焦和鑄造型焦等。

型焦工藝型焦工藝分熱壓和冷壓兩種。

熱壓型焦是將具有一定粘結(jié)性的煤料（或單種煤）加熱到塑性溫度（一般是800~1000℃）后成型炭化。

冷壓型焦是將低揮發(fā)分的弱粘結(jié)煤或不粘結(jié)煤，也可將高揮發(fā)分煤或不粘結(jié)煤的半焦，配以適量的粘結(jié)劑，在粘結(jié)劑的軟化溫度（一般為70～100℃）下成型后炭化（個(gè)別也有不加熱成型的）。

型焦工藝在配用非粘結(jié)性煤和弱粘結(jié)性煤的比例上靈活性較大，并能生產(chǎn)具有一定強(qiáng)度的焦炭。

型焦制備工藝所使用的主要設(shè)備有LR炭化裝置、旋風(fēng)加熱爐、沸騰加熱爐、立式混捏機(jī)、螺旋擠壓機(jī)、對(duì)輥成型機(jī)、型煤氧化熱處理設(shè)備和型煤炭化爐等2。

在型焦工藝中，以單種高揮發(fā)分弱粘結(jié)性煤制備的熱壓型焦和以低揮發(fā)分弱粘結(jié)性煤為主體原料制得的冷壓型焦有類(lèi)似常規(guī)焦炭的熔融結(jié)構(gòu)， 其中由單種弱粘煤用氣體作載熱體的熱壓型焦工藝制備的熱壓型焦， 其塊焦反應(yīng)性指數(shù)和反應(yīng)后強(qiáng)度都較高；以無(wú)煙煤和貧煤等低揮發(fā)分煤為主體原料和以高揮發(fā)分煤的半焦或焦粉等惰性物料為主體原料制得的型焦， 其結(jié)構(gòu)為顆粒聚集型， 類(lèi)似于混凝土， 煤?；蛱苛Ｖg基本不發(fā)生融合， 只借助于粘結(jié)劑炭化后形成的網(wǎng)狀炭質(zhì)骨架把它們聚集在一起。

具有熔融結(jié)構(gòu)的型焦， 其常溫機(jī)械強(qiáng)度， 尤其是高溫機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)于顆粒聚集型結(jié)構(gòu)的型焦， 其中有的型焦質(zhì)量指標(biāo)可滿(mǎn)足大中型高爐用焦的要求2。

型焦技術(shù)是合理利用非煉焦煤資源或擴(kuò)大煤焦煤資源的有效途徑，工藝條件對(duì)型焦質(zhì)量影響很大。3

性質(zhì)型焦性質(zhì)因受所用原料和工藝條件的影響， 有較大的差異。型焦質(zhì)量的評(píng)定至今尚無(wú)單獨(dú)標(biāo)準(zhǔn)。作為焦炭代用品使用時(shí)， 一般參照或套用相同用途的常規(guī)焦炭標(biāo)準(zhǔn)。

型焦與常規(guī)焦炭的區(qū)別是：

型焦的形狀規(guī)則， 塊度均勻， 其大小和形狀可根據(jù)用戶(hù)需要來(lái)制備；型焦焦體致密， 氣孔小且分布均勻， 整體氣孔率低， 視密度和堆積密度較大；質(zhì)量好的型焦抗碎強(qiáng)度與合格的常規(guī)焦炭相近，抗壓強(qiáng)度也較高， 但有的耐磨強(qiáng)度較差； 型焦的塊焦反應(yīng)性指數(shù)（CRI）較高，反應(yīng)后強(qiáng)度（CSR）大都較低， 個(gè)別的如日本鋼鐵聯(lián)盟的連續(xù)型焦工藝制備的型焦達(dá)到了較高的水平，其反應(yīng)后強(qiáng)度為51～56%。

|| || 幾種高爐型焦的基本性質(zhì)

|| || 幾種鑄造型焦的基本性質(zhì)

冶煉試驗(yàn)高爐冶煉型焦作為民用無(wú)煙燃料， 已在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家得到較廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)上，當(dāng)前主要用于高爐冶煉試驗(yàn)和沖天爐熔煉。

① M80。

② 配料加石灰，故灰分高。

幾種主要的型焦都曾在高爐上進(jìn)行過(guò)冶煉試驗(yàn)。由于型焦尚處于開(kāi)發(fā)階段，工藝規(guī)模較小，大多為半工業(yè)性試驗(yàn)規(guī)模，其生產(chǎn)能力與大型高爐不相匹配， 一般情況下，只能以長(zhǎng)期積累的型焦在較小高爐中進(jìn)行短期的試驗(yàn)或以低配用量在較大高爐中進(jìn)行冶煉試驗(yàn)。

但試驗(yàn)的趨勢(shì)是做試驗(yàn)的高爐容積日益增大，20世紀(jì)80年代后期，試驗(yàn)的高爐容積已從1000m以下擴(kuò)大到4000m以上；型焦代替常規(guī)高爐焦的配入比一般不大于50%，有的達(dá)100%;試驗(yàn)周期由數(shù)天增到數(shù)十天；一次試驗(yàn)的型焦耗量由數(shù)千噸增至數(shù)萬(wàn)噸。

在大型高爐冶煉中，與全部用高爐焦相比，型焦配用量不大于50%時(shí)，爐料透氣性略有下降，爐塵增加，但高爐操作正常，爐況順行；主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與全部使用常規(guī)高爐焦時(shí)相仿。

沖天爐熔煉鑄造型焦可以100%代替鑄造焦。在熔煉中，可得到溫度較高的鐵水，有的可高達(dá)1500℃以上，為獲得高質(zhì)量的鑄件提供保2證。鑄造型焦的特點(diǎn)是塊大，抗碎強(qiáng)度高，很適合于沖天爐熔煉的需要。波蘭IChPW工藝和日本旭焦工藝已實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)，產(chǎn)品大部分本國(guó)自用。

|| || 幾種型焦的高爐冶煉試驗(yàn)簡(jiǎn)況示例

|| || 幾種鑄造型焦的沖天爐熔煉試驗(yàn)簡(jiǎn)況示例