焦炭是什麼?概念、特徵和含義
焦炭(來自英國焦炭,很少焦炭)是一種多孔、高碳酸燃料,具有高比表面積,它是在沒有氧氣的情況下通過熱量(熱解)從煤中產生的。),從而將煤的揮發性成分分離出來。與煤相比,焦炭產生的煙霧、煙塵和硫較少,焦炭在高爐中用作鋼鐵生產中的還原劑,也用於加熱。
焦化
將煤煉焦成焦炭的過程是在稱為煉焦廠的特殊工業設施中進行的。優選使用低灰分脂肪煤(硬煤)作為原料,在沒有空氣的情況下,在爐中將其加熱到1000°C以上,從而收集揮發性成分並單獨使用。剩餘的固體碳與剩餘的灰燼一起烘烤形成焦炭。
熱解和蒸餾過程產生熱解氣體(焦爐原料氣)、熱解焦炭和可冷凝成分(水、焦油、硫磺)。其他有價值的物質是作為副產品從焦化廠原料氣中獲得的,特別是煤焦油、粗苯、硫酸和純焦爐煤氣,這些煤氣以前被用作城市燃氣,現在已成為許多鋼廠的能源。
淬火(用水冷卻)后,焦炭的晶粒尺寸略大於0至約200毫米。根據應用領域的不同,焦炭通過篩分分為焦炭類型 - 如有必要,在破碎后。高爐焦炭、碎焦炭和焦炭砂有區別。高爐焦炭 (HK) 分為 HK 1 (> 80 mm)、HK 2 (> 60 mm)、HK 3 (> 40 mm) 和 HK 4 (> 20 或 25 mm)。今天,HK 4 是最常見的,晶粒下限設定為 20 毫米,上限為 100 毫米。碎焦 (RK) 的品種為 RK 1 (100-60 mm)、RK 2 (60-40 mm)、RK 3 (40-20 mm)、RK 4 (20-10 mm) 和 RK 5 (10-6 mm)。焦炭粗粒的粒度通常為 10-0 毫米。
歷史
煉焦技術於1713年在英格蘭發展起來,從1740年起,這裡的高爐用焦炭供料,這是亞伯拉罕·達比(Abraham Darby)的發明。1796年,焦炭首次在德國上西里西亞的格利維采用於高爐燃燒。在魯爾區,第一台焦炭高爐於 1849 年啟動,但早在 1816 年,這裡(在 Sälzer 和 Neuack 煤礦)就將煤加工成焦炭。以前,木炭用於高爐。
焦炭的種類
當原褐煤被焦化時,會產生 Grudekoks,通常作為焦化的廢品,這裡稱為陰燃。陰燃的主要目的是提取褐煤中所含的揮發性成分,褐煤中含有特別豐富的瀝青(蒙坦蠟生產)。在1960年代,由於煉焦煤短缺,BHT工藝在東德得到了發展。在這個過程中,褐煤球被焦化,以便從實際上不合適的褐煤中生產適合用於高爐的焦炭。