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焦碳
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== 简介 ==
焦炭亦称“焦块”、“焦渣”。煤在锅炉炉内加热到850℃以上时，随着温度升高，煤中的有机物分解， 其中挥发性产物逸出后， 残留下的不挥发产物就是焦炭。其中包括能燃烧的固定碳和燃烧残余物——灰分。燃烧时发出很短的蓝色火焰，并释放大量热量。燃烧过程缓慢而持久，且易在表面形成灰壳。为使焦炭燃尽，应设法及时除去其灰壳。焦炭的物理性质(如粘结性等)，对于层燃炉的运行具有较大的影响。 焦炭产量约占焦化产品的75%左右。焦炭主要用于炼铁，它在生铁生产成本中约占1/2～1/3。高炉冶炼过程实际上是将铁矿石还原的过程， 焦炭即充当了还原剂和热量来源。焦炭又可用于肥料工业， 利用焦炭与水蒸气、空气作用， 制成半水煤气， 然后再使氢与空气中的氮结合生成氨。焦炭还是生产乙炔、氰氨基钙、二硫化碳和电极等反应剂，也是城市煤气工业的重要原料。从中国焦炭产量分布情况看，中国炼焦企业地域分布不平衡，主要分布于华北、华东和东北地区。 [2] 主要成分是固定碳，挥发物很少，燃烧时无烟。热值约为25104 kJ/kg—31380 kJ/kg。银白色或灰黑色，有金属光泽，坚硬多孔。大块的称作块焦或冶金焦，小块称作碎焦，粉末的称作焦屑。铁合金生产中用焦炭作还原剂，要求焦炭的固定碳越高越好，灰分越少越好。其粒度对冶炼有很大影响。粒度大的焦炭，比电阻小，导电性强，电极下插困难，电炉热损失增加，粒大的焦炭反应表面也小，还原能力相应降低，故粒大的焦炭加入炉内会使炉况恶化。粒度小的焦炭，比电阻大，接触面大，会使电极深插，热损失少，但粒度过小又会降低炉料的透气性，造成刺火塌料。 所以焦炭应有一定的合适的粒度。其粒度的大小与炉子容量有关，大电炉用的焦炭粒度较大，小电炉用的焦炭粒度较小。例如容量为12500 kVA的电炉，焦炭粒度应为5 mm—18 mm;容量为400 kVA—1800 kVA的电炉，焦炭粒度应为 1 mm—8 mm，其中1 mm—3 mm粒度的焦炭不高于20%，冶炼过程中，应经常检验焦炭中的含水量，进行炉料配比的校正，使炉况正常进行。
== 物化性质 ==
== 概述 ==
焦炭市场表现较为冷清，需求低迷，价格小幅调整，国内外市场均表现出较低的需求，预计短期内焦炭市场将维持稳中调整格局。当前焦炭市场资源充裕，钢厂采购意向不积极，而且钢厂对后期钢市依然不看好。同时焦煤价格继续高位运行，山西当地优质主焦精煤在 1，200 元/吨左右，推及全国来看，焦化企业被迫大幅限产较多，部分企业已经有停产现象，限产幅度也都在50%以上，部分小焦化厂仅仅维持焦炉保温。自2008年10月份以来中国焦炭出口量锐减。2008年9月份中国出口焦炭137.3 万吨，此后出口量逐月锐减，2009 年 5 月份仅出口 2.1 万吨，为自 2008年1月份以来的最低点。2009年9月份中国出口焦炭4万吨，同比下降97.08%；1至9月累计出口36万吨，同比下降96.7%。受国际金融危机影响，全球经济增速明显放缓，钢材需求明显减弱，欧洲钢铁联合会预计2009 年欧洲钢铁消费与2008年相比将下降33%，作为炼钢重要原料的焦炭的需求也随之逐步萎缩。美国、欧洲和日本等焦炭主要进口国已经逐渐退出国际焦炭市场，而 [[ 巴西 ]] 、 [[ 印度 ]] 等国随着焦炭配套生产能力逐步提高，更倾向于进口炼焦煤自炼焦炭，对中国焦炭的依存度有逐渐降低的趋势。此外，为保证焦炭资源的国内需求，落实国家节能减排计划，中国已多次出台政策对焦炭出口进行控制，企业出口积极性明显不足。2009 年国家分两批下达了1，191 万吨的焦炭配额，与2008 年1，201 万吨的出口配额基本持平。在当前国外进口需求低迷的情况下，焦炭配额显得过于充足。目前国内焦炭市场处于稳中小幅调整的过程中，焦炭市场资源充足，但国际、国内市场均表现出较弱的需求。近几个月来中国焦炭出口持续处于低位，一方面受国际金融危机影响，国际焦炭需求大幅萎缩，另一方面在国家对焦炭出口控制的情况下，国内企业出口焦炭明显下降。从国内外市场环境分析，市场需求将继续保持低位，预计将保持稳中小幅调整的格局。
== 市场行情 ==
== 用途 ==
焦炭主要用于高炉炼铁和用于 [[ 铜 ]] 、 [[ 铅 ]] 、 [[ 锌 ]] 、 [[ 钛 ]] 、 [[ 锑 ]] 、 [[ 汞 ]] 等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。炼铁高炉采用焦炭代替木炭，为现代高炉的大型化奠定了基础，是冶金史上的一个重大里程碑。为使高炉操作达到较好的技术经济指标，冶炼用焦炭（冶金焦）必须具有适当的化学性质和物理性质，包括冶炼过程中的热态性质。焦炭除大量用于炼铁和有色金属冶炼（冶金焦）外，还用于铸造、化工、电石和铁合金，其质量要求有所不同。如铸造用焦，一般要求粒度大、气孔率低、固定碳高和硫分低；化工气化用焦，对强度要求不严，但要求反应性好，灰熔点较高；电石生产用焦要求尽量提高固定碳含量。以下是不同焦粒度对应的详细用途
机制焦：{冶金用；试用于钢厂}
捣鼓焦粒度8cm-150cm: {化铁水；用于电机壳、暖气片、机械配重的铸造}
肥煤焦 ：{化铁水；用于 [[ 电机壳 ]] 、 [[ 暖气片 ]] 、机械配重的铸造}
大块改良焦：{用于普通铸造；机械配件等粗略部件适用于2-3.5吨的炉型}
定型焦粒度25cm：{用于普通铸造和稍严格的铸造产品；如水泵管件消防扣件等}
定型焦粒度25cm:{适用于一切高级精密球墨铸造和出口国际指标}
捣鼓焦8cm以上：{用于普通铸造和严格的铸造产品；如水泵管件消防扣件等}
固定炭788385以上高硫焦 :{用于 [[ 化铜 ]] 、 [[ 化铝 ]] 、化塑料、化工用焦}
固定碳 83以上气煤焦 : {用于一氧化碳的提取造气，富含丰富的煤气}
固定炭 78左右煤粉焦 : {铸造部件退火、民用焦碳、化工焦碳、化铜、化铝、塑料}
因为产生CO和H2的过程均是吸热反应，需要的热量由焦炭的氧化、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<15%；灰熔点>1250摄氏度；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限制，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炭。电石用焦加入电弧炉中，在电弧热和电阻热的高温（1800-2200摄氏度）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
== 电石焦基础知识==
电石用焦是在生产电石的电弧炉中作导电体和发热用的焦炭。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，和石灰石发生复杂的发应，生成熔融状态的碳化钙（电石）。其生成过程可用下列发应式表示：
CaO+3C→CaC2+CO-46.52KJ
＞20000 3-20
粒度合格率要求在90%以上。
== 铁合金焦基础知识==
铁合金焦是用于矿热炉冶炼铁合金的焦炭。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，焦炭中的固定碳不断消耗，主要以CO形式从炉顶逸出。焦炭灰份中的三氧化二铝、[[氧化铁]]、[[氧化钙]]、[[氧化镁]]和[[五氧化二磷]]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。焦炭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，对焦炭质量的要求不一，生产硅铁合金时对焦炭质量要求最高，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。
硅铁合金生产对焦炭的要求是：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，焦炭反应性好，焦炭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炭。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。
== 集散地区 ==
一： [[ 秦皇岛]]
秦皇岛港是世界最大的煤炭输出港和散货港，拥有世界最先进的煤炭装卸设备、工艺及配套设施，拥有世界最大的港口煤炭专用堆场，最大堆存量1042.5万吨。作为世界最大的煤炭输出港和我国“北煤南运”大通道的主枢纽港，秦港股份公司年输出煤炭占全国沿海港口下水煤炭总量的近50%。
二： [[ 天津港]]
天津港是中国北方最大的国际贸易港口和首都北京的海上门户，现有7个煤炭专业泊位，煤炭通过能力为3300万吨/年。港内用于接卸煤炭火车的道线共7条，年煤炭接卸能力为1000万吨。港内局属煤炭堆场有效使用面积为98万平方米，全港局属煤炭堆场一次性堆存能力为180万吨。
三： [[ 日照港]]
日照港地处中国海岸线的中部，直接经济腹地包括山东南部、河南北部、河北南部、山西南部及陕西关中等地区。日照港拥有中国吃水最深、泊位能力最大的2个15万吨级煤炭专用泊位和1个5万吨级煤炭专用泊位，煤炭专用堆场10个，堆存能力350万吨，年通过能力4500万吨。
四： [[ 广州港]]
广州港地处珠江入海口和我国外向型经济最活跃的珠江三角洲地区中心地带，广东省是华南地区能源消耗大省，煤炭年消费量超过8000万吨，而通过水运输送的煤炭量占广东全省电力用煤量的70%。广州港为华南最大的能源中转港，并成立了煤炭交易中心。
五： [[ 青岛港]]
青岛港是中国内地第一个国际集装箱中转港。青岛港现拥有煤炭专用泊位2个，可进行5000吨到10万吨级煤炭船舶作业，年通过能力在1500万吨以上。拥有国际一流的现代化煤炭专用码头和全套先进的自动化翻车装船系统，翻车效率为每小时120节7600吨、装船效率为每小时9000吨。
六： [[ 连云港]]连云港港地处中国沿海中部的海州湾西南岸，为横贯中国东西的交通大动脉 [[ 枣陇海 ]] 、兰新铁路的终点港。连云港煤炭专用码头装船能力可达1200万吨，接卸能力和单线装船能力均达3000吨/小时。七： [[ 京唐港]]京唐港区是国家重点物资运输的重要港口，在我国煤炭、矿石、 [[ 钢铁 ]] 等货物运输中占有重要地位，是“北煤南运”七港之一。2009年港口货物吞吐量达到10541万吨，同比增长38%，增幅居全国沿海港口第一。
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