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焦碳的相关理论

发布网友 发布时间:2022-04-23 22:52

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热心网友 时间:2023-08-23 13:36

气化焦是专用于生产煤气的焦碳。主要用于固态排渣的固定床煤气发生炉内,作为气化原料,生产以CO和H2为可燃成分的煤气。气化过程的主要反应有:
C+O2→CO2+408177KJ
CO2+C→2CO-162142KJ
C+H2O→CO+H2-118628KJ
C+2H2O→CO2+2H2-75115KJ
因为产生CO和H2的过程均是吸热反应,需要的热量由焦碳的氧化、燃烧提供,因此气化焦也是气化过程的热源。气化焦要求灰分低、灰熔点高、块度适当和均匀。其一般要求如下:固定炭>80%;灰分1250℃;挥发分<3.0%;粒度15-35mm和35mm两级。冶金焦虽可以用作气化焦,但由于受炼焦煤资源和价格等的*,一般不用冶金焦制气。以高挥发分粘结煤为原料生产的气煤焦,块度小、强度低,不适用于高炉冶炼,但它的气化反应性好,可取代气化焦用于制气。 电石用焦是在生产电石的电弧炉中作导电体和发热体用的焦碳。电石用焦加入电弧炉中,在电弧热和电阻热的高温(1800-2200℃)作用下,和石灰发生复杂的反应,生成熔融状态的炭化钙(电石)。其生成过程可用下列反应式表示:
CaO+3C→CaC2+CO-46.52KL
电石用焦应具有灰份低、反应性高、电阻率大和粒度适中等特性,还要尽量除去粉末和降低水分。其化学成分和粒度一般应符合如下要求:固定碳大于84%,灰份小于14%,挥发份小于2%,硫份小于1。5%,磷分小于0.04%,水分小于1.0%,粒度根据生产电石的电弧炉容量而定:
粒度合格率要求在90%以上。 铁合金焦是用于矿热炉冶炼铁合金的焦碳。铁合金焦在矿热炉中作为固态还原剂参与还原反应,反应主要在炉子中下部的高温区进行。以冶炼归铁合金为例,其反应式为SiO2(液)+2C(固)=Si(液)+2CO(气),随着反应的进行,焦碳中的固定碳不断消耗,主要以CO形式从炉顶逸出。焦碳灰粉中的三氧化二铝(Al2O3)、氧化铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)和五氧化二磷(P2O5)等,部分或大部分被还原出来,进入合金中;未参加反应的部分进入炉渣。焦碳中的硫和硅生成硫化硅和二硫化硅后挥发掉。冶炼不同品种的铁合金,对焦碳质量的要求不一,生产硅铁合金时对焦碳质量要求最高,所以能满足硅铁合金生产的铁合金焦,一般也能满足其他铁合金生产的要求。
硅铁合金生产对焦碳的要求是:固定碳含量高,灰份低,灰中有害物质三氧化二铝和五氧化二磷等的含量要少,焦碳反应性好,焦碳电阻率特别是高温电阻率要大,挥发份要低,有适当的强度和食粮的块度,水分少而稳定。
中国冶标(YB/T034-92)规定了铁合金焦的技术要求,要求粒度为2-8mm,8-20mm,8-25mm。其他指标见表
型焦是由煤粉等原料加压成型煤,再经炭化等后处理制成的一种新型焦碳。型焦品种较多,按所用原料可分为褐煤型焦和无烟煤型焦等;按制备工艺可分为冷压型焦和热压型焦两类;按用途可分为高炉型焦和铸造型焦等。

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