焦碳是怎样形成的

【专家解说】：焦炭一种固体燃料，质硬、多孔、发热量高、用煤高温干馏而成，多用于炼铁。焦碳通常按用途分为冶金焦（包括高炉焦、铸造焦和铁合金焦等）、气化焦和电石用焦等。种类　　焦碳通常按用途分为冶金焦（包括高炉焦、铸造焦和铁合金焦等）、气化焦和电石用焦等。 　　由煤粉加压成形煤，在经炭化等后处理制成的新型焦碳称为型焦。 　　冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁，因此往往把高炉焦称为冶金焦。中国制定的冶金焦质量标准（GB/T1996-94）就是高炉质量标准。  相关理论　　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  焦碳的质量指标　　[焦碳的质量指标] 焦碳是高温干馏的固体产物，主要成分是碳，是具有裂纹和不规则的孔孢结构体（或孔孢多孔体）。裂纹的多少直接影响到焦碳的力度和抗碎强度，其指标一般以裂纹度（指单位体积焦碳内的裂纹长度的多少）来衡量。衡量孔孢结构的指标主要用气孔率（只焦碳气孔体积占总体积的百分数）来表示，它影响到焦碳的反应性和强度。不同用途的焦碳，对气孔率指标要求不同，一般冶金焦气孔率要求在 40～45%，铸造焦要求在35～40%，出口焦要求在30%左右。焦碳裂纹度与气孔率的高低，与炼焦所用煤种有直接关系，如以气煤为主炼得的焦碳，裂纹多，气孔率高，强度低；而以焦煤作为基础煤炼得的焦碳裂纹少、气孔率低、强度高。焦碳强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。焦碳的抗碎强度是指焦碳能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力，用M40值表示；焦碳的耐磨强度是指焦碳能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦碳的裂纹度影响其抗碎强度M40值，焦碳的孔孢结构影响耐磨强度M10值。M40和M10值的测定方法很多，我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。如表31-1所示。具体的转化值因为焦炭的分类和原料的不同，无法准确量化，一般而言，3比1！