焦炭物理性質(zhì)

焦炭的物理性質(zhì)與其常溫機械強度和熱強度及化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。焦炭的主要物理性質(zhì)如下：

真密度為1.8-1.95g/cm³；

視密度為0.88-1.08g/cm³；

氣孔率為35-55%；

散密度為400-500kg/m³；

平均比熱容為0.808kj/（k·g·k）（100℃），1.465kj/（k·g·k）（1000℃）；

熱導(dǎo)率為2.64kj/（m·h·k）（常溫），6.91kg/（m·h·k）（900℃）；

著火溫度（空氣中）為450-650℃；

干燥無灰基低熱值為30-32KJ/g 。

焦炭的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、機械強度和力學(xué)性質(zhì)均與焦炭結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。為了從本質(zhì)上弄清焦炭的各種性質(zhì)，60年代以來，各國廣泛地利用光學(xué)顯微鏡、電子顯徽鏡、圖象分析儀和x射線衍射儀等光學(xué)儀器研究焦炭的微觀結(jié)構(gòu)以確定從炭光學(xué)組織、焦炭氣孔結(jié)構(gòu)和焦炭反射率進(jìn)行焦炭顯微分析，探討由此得到的各種結(jié)構(gòu)參數(shù)或結(jié)構(gòu)性質(zhì)與上述焦炭宏觀性質(zhì)的關(guān)系 。

焦炭物理性質(zhì)包括焦炭篩分組成、焦炭散密度、焦炭真密度、焦炭視密度、焦炭氣孔率、焦炭比熱容、焦炭熱導(dǎo)率、焦炭熱應(yīng)力、焦炭著火溫度、焦炭熱膨脹系數(shù)、焦炭收縮率、焦炭電阻率和焦炭透氣性等 。

焦炭力學(xué)性質(zhì)是指是用材料力學(xué)方法測量和研究焦炭所得的焦炭性質(zhì)。有焦炭抗壓強度、焦炭抗拉強度、風(fēng)炭顯微強度和焦炭楊氏模量等。這些性質(zhì)與焦炭氣孔壁強度、焦炭氣孔結(jié)構(gòu)、焦塊中的裂紋直接相關(guān)。以材料力學(xué)方法研究焦炭是20世紀(jì)70年代以來才開始的，尚不成熟，但它可以更深入地評定焦炭材料和焦炭多孔體的強度，揭示焦炭性質(zhì)與結(jié)構(gòu)間的內(nèi)在關(guān)系 。

焦炭物理性質(zhì)

焦炭物理性質(zhì)包括焦炭篩分組成、焦炭散密度、焦炭真相對密度、焦炭視相對密度、焦炭氣孔率、焦炭比熱容、焦炭熱導(dǎo)率、焦炭熱應(yīng)力、焦炭著火溫度、焦炭熱膨脹系數(shù)、焦炭收縮率、焦炭電阻率和焦炭透氣性等。

焦炭的物理性質(zhì)與其常溫機械強度和熱強度及化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。焦炭的主要物理性質(zhì)如下：

平均比熱容為 0.808kj/（kgk）（100℃），1.465kj/（kgk）（1000℃）

熱導(dǎo)率為 2.64kj/（mhk）（常溫），6.91kj/（mhk）（900℃）；

著火溫度（空氣中）為 450-650℃；

干燥無灰基低熱值為 30-32KJ/g；

焦炭化學(xué)成分

焦炭反應(yīng)性與二氧化碳、氧和水蒸氣等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的能力，CRI =(G0—G1）/G0×100%（注：G0----試驗焦炭樣重量，g；G1----反應(yīng)后焦炭樣重量，g；）。焦炭反應(yīng)后強度是指反應(yīng)后的焦炭再機械力和 熱應(yīng)力作用下抵抗碎裂和磨損的能力。焦炭在高爐煉鐵、鑄造化鐵和固定床氣化過程中，都要與二氧化碳、氧和水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。由于焦與氧和水蒸氣的反應(yīng)有與二氧化碳的反應(yīng)類似的規(guī)律，因此大多數(shù)國家都用焦炭與 二氧化碳間的反應(yīng)特性評定焦炭反應(yīng)性。

焦炭反應(yīng)性CRI及反應(yīng)后強度CSR的重復(fù)性r不得超過下列數(shù)值：

CRIr≤2.4%

CSR：≤3.2%

焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強度的試驗結(jié)果均取平行試驗結(jié)果的算術(shù)平均值。

焦炭亦稱“焦塊”、“焦渣”。煤在鍋爐爐內(nèi)加熱到850℃以上時，隨著溫度升高，煤中的有機物分解， 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)法及時除去其灰殼。焦炭的物理性質(zhì)(如粘結(jié)性等)，對于層燃爐的運行具有較大的影響。

焦炭產(chǎn)量約占焦化產(chǎn)品的75%左右。焦炭主要用于煉鐵，它在生鐵生產(chǎn)成本中約占1/2～1/3。高爐冶煉過程實際上是將鐵礦石還原的過程， 焦炭即充當(dāng)了還原劑和熱量來源。

焦炭又可用于肥料工業(yè)， 利用焦炭與水蒸氣、空氣作用， 制成半水煤氣， 然后再使氫與空氣中的氮結(jié)合生成氨。焦炭還是生產(chǎn)乙炔、氰氨基鈣、二硫化碳和電極等反應(yīng)劑，也是城市煤氣工業(yè)的重要原料。從中國焦炭產(chǎn)量分布情況看，中國煉焦企業(yè)地域分布不平衡，主要分布于華北、華東和東北地區(qū)。

主要成分是固定碳，揮發(fā)物很少，燃燒時無煙。熱值約為25104 kJ/kg—31380 kJ/kg。銀白色或灰黑色，有金屬光澤，堅硬多孔。大塊的稱作塊焦或冶金焦，小塊稱作碎焦，粉末的稱作焦屑。鐵合金生產(chǎn)中用焦炭作還原劑，要求焦炭的固定碳越高越好，灰分越少越好。其粒度對冶煉有很大影響。粒度大的焦炭，比電阻小，導(dǎo)電性強，電極下插困難，電爐熱損失增加，粒大的焦炭反應(yīng)表面也小，還原能力相應(yīng)降低，故粒大的焦炭加入爐內(nèi)會使?fàn)t況惡化。粒度小的焦炭，比電阻大，接觸面大，會使電極深插，熱損失少，但粒度過小又會降低爐料的透氣性，造成刺火塌料。

所以焦炭應(yīng)有一定的合適的粒度。其粒度的大小與爐子容量有關(guān)，大電爐用的焦炭粒度較大，小電爐用的焦炭粒度較小。例如容量為12500 kVA的電爐，焦炭粒度應(yīng)為5 mm—18 mm;容量為400 kVA—1800 kVA的電爐，焦炭粒度應(yīng)為 1 mm—8 mm，其中1 mm—3 mm粒度的焦炭不高于20%，冶煉過程中，應(yīng)經(jīng)常檢驗焦炭中的含水量，進(jìn)行爐料配比的校正，使?fàn)t況正常進(jìn)行。

焦炭物理性質(zhì)包括焦炭篩分組成、焦炭散密度、焦炭真相對密度、焦炭視相對密度、焦炭氣孔率、焦炭比熱容、焦炭熱導(dǎo)率、焦炭熱應(yīng)力、焦炭著火溫度、焦炭熱膨脹系數(shù)、焦炭收縮率、焦炭電阻率和焦炭透氣性等。

焦炭的物理性質(zhì)與其常溫機械強度和熱強度及化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。焦炭的主要物理性質(zhì)如下：

真密度為 1.8-1.95g/cm3；

視密度為 0.88-1.08g/ cm3；

氣孔率為 35-55%；

散密度為 400-500kg/ m3；

平均比熱容為 0.808kj/（kg·k）（100℃），1.465kj/（kg·k）（1000℃）；

熱導(dǎo)率為 2.64kj/（m·h·k）（常溫），6.91kg/（m·h·k）（900℃）；

著火溫度（空氣中）為 450-650℃；

干燥無灰基低熱值為 30-32kj/g；

比表面積為 0.6-0.8m2/g 。