第9章+煤焦化

第9章 煤焦化9.1 炼焦原理焦炉炼焦是将煤装入焦炉炭化室后，在隔绝空气的条件下对其进行加热，在高温作用下，煤质逐步发生一系列的物理和化学变化。装入煤在200℃以下蒸出表面水分，同时析出吸附在煤中的二

第9章煤焦化 9.1炼焦原理 焦炉炼焦是将煤装入焦炉炭化室后，在隔绝空气的条件下对其进行加热，在 高温作用下，煤质逐步发生一系列的物理和化学变化。装入煤在200℃以下蒸出表 面水分，同时析出吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等气体。随着温度的升高，煤开始 软化和熔融形成胶体状物质（称为胶质层），并分解产生气体和液体。在600℃以 前，从胶质层中析出的蒸汽和气体叫做初次分解产物，主要含有甲烷、一氧化碳、 二氧化碳、化合水及初次焦油气等，含氢量很低。温度继续升高，胶质层开始固化 形成半焦。挥发物从半焦中逸出，进一步分解形成新的产物，如氮与氢生成氨，硫 与氢生成硫化氢，碳与氢则生成一系列的碳氢化合物及高温焦油等。温度继续升 高，随着半焦中的挥发物不断逸出，半焦则收缩并变成焦炭。通常情况下，炭化室 中焦炭成熟的最终温度为950~1050℃，焦炭中残余的挥发分含量为1%~2%。炼焦最 主要的产物是焦炭，另外还有硫与苯等。 9.2炼焦的主要产品和用途 9.2.1性质 焦炭是一种质地坚硬，以碳为主要成分的含有裂纹和缺陷的不规则多孔物 质，呈银灰色。其真密度为1.8～1.95g/cm3，视密度为0.08～1.08g/cm3，气孔 率为35%～55%，堆密度为400～500kg/m3。用肉眼观察焦炭都可看到纵横裂纹。 沿粗大的纵横裂纹掰开，仍含有微裂纹的是焦块。将焦块沿微裂纹分开，即得到焦 炭多孔体，也称焦体。焦体由气孔和气孔壁构成，气孔壁又称焦质，其主要成分是 碳和矿物质。焦炭的裂纹多少直接影响焦炭的粒度和抗碎强度。焦块微裂纹的多少 和焦体的孔孢结构则与焦炭的耐磨强度和高温反应性能有密切关系。孔孢结构通常 用气孔平均直径、孔径分布、气孔壁厚度和比表面积等参数表示。 9.2.2用途