焦炭(煤)是植物遺體埋藏在地下經(jīng)過漫長復(fù)雜的生物化學(xué)、地球化學(xué)和物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)化而成的一種固體可燃礦產(chǎn)。焦炭(煤)不僅是工農(nóng)業(yè)和人民生活不可缺少的主要燃料，而且還是冶金、化工、醫(yī)藥等部門的重要原料。焦炭(煤)又稱“主焦煤”，屬于強粘結(jié)性、結(jié)焦性的煉焦煤煤種，是焦炭生產(chǎn)中不可或缺的基礎(chǔ)原料配煤。
圖1 焦炭(煤)的性狀圖
背景介紹
圖2 焦炭(煤)和煤炭的特性對比圖
各種煤都是處于一定煤化階段的產(chǎn)物，根據(jù)煤化度，一般把煤炭分為褐煤、煙煤、無煙煤三種。焦炭(煤)是固體燃料的一種,由煤在約1000℃的高溫條件下經(jīng)干餾而獲得。主要成分為固定碳，其次為灰分，所含揮發(fā)分和硫分均甚少。呈銀灰色，具金屬光澤。質(zhì)硬而多孔。焦炭(煤)是煉焦和鋼鐵工業(yè)的重要上游原材料，焦煤聯(lián)接著煤、焦、鋼三個產(chǎn)業(yè)，在產(chǎn)業(yè)鏈條上具有重要地位。能用于期貨交割的焦煤必須是經(jīng)過洗煤廠洗選后的精煤, 其具有足夠的結(jié)焦性。焦炭(煤)是由煉焦煤在焦?fàn)t中經(jīng)過高溫干餾轉(zhuǎn)化而來，焦炭(煤)既可以作為還原劑、能源和供炭劑用于高爐煉鐵、沖天爐鑄造、鐵合金冶煉和有色金屬冶煉，也可以應(yīng)用于電石生產(chǎn)、氣化和合成化學(xué)等領(lǐng)域。 據(jù)統(tǒng)計，世界焦炭產(chǎn)量的90%以上用于高爐煉鐵，冶金焦炭已經(jīng)成為現(xiàn)代高爐煉鐵技術(shù)所需的必備原料之一，被喻為鋼鐵工業(yè)的“基本食糧”。
生產(chǎn)方法
焦炭(煤)是一種低雜質(zhì)的高碳含量燃料，一般為煤炭破壞蒸餾或焦煤干餾后殘存的固態(tài)產(chǎn)物。形態(tài)呈不規(guī)則塊狀，富含大小不等的氣孔結(jié)構(gòu)，質(zhì)地堅硬，顏色為銀灰或黑色。焦炭主要成分是碳元素，含少量氫、氧、氮、硫及少量其它元素。焦炭(煤)主要用于冶金工業(yè)，是高爐冶煉的重要原料；同時也被廣泛用于鑄造行業(yè)，少量也被化肥或燃氣工業(yè)用于制造水煤氣，近年來也有焦炭(煤)應(yīng)用于電弧爐煉鋼操作。目前生產(chǎn)焦炭(煤)的方式主要有室式煉焦?fàn)t和無回收焦?fàn)t（或稱熱回收焦?fàn)t、清潔焦?fàn)t等）?？傮w上，煉焦生產(chǎn)會給環(huán)境帶來諸多壓力，如空氣及水資源的污染。中華人民共和國目前是焦炭(煤)產(chǎn)量最大的國家，2007年產(chǎn)量約為3.3億噸，約占世界總產(chǎn)量的60%。
用途
焦炭(煤)主要用于高爐煉鐵和用于銅、鉛、鋅、鈦、銻、汞等有色金屬的鼓風(fēng)爐冶煉，起還原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架作用。煉鐵高爐采用焦炭代替木炭，為現(xiàn)代高爐的大型化奠定了基礎(chǔ)，是冶金史上的一個重大里程碑。為使高爐操作達到較好的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，冶煉用焦炭（冶金焦）必須具有適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，包括冶煉過程中的熱態(tài)性質(zhì)。焦炭除大量用于煉鐵和有色金屬冶煉（冶金焦）外，還用于鑄造、化工、電石和鐵合金，其質(zhì)量要求有所不同。如鑄造用焦，一般要求粒度大、氣孔率低、固定碳高和硫分低；化工氣化用焦，對強度要求不嚴(yán)，但要求反應(yīng)性好，灰熔點較高；電石生產(chǎn)用焦要求盡量提高固定碳含量。電石生產(chǎn)用焦要求盡量提高固定碳含量等，從焦炭(煤)消費構(gòu)成分析可知，鋼鐵工業(yè)是焦炭最主要的消費領(lǐng)域。因此，焦炭(煤)消費高度依賴于鋼鐵工業(yè)的運行，鋼鐵價格與焦炭價格高度相關(guān)。據(jù)統(tǒng)計，世界焦炭產(chǎn)量的90%以上用于高爐煉鐵。[1]
市場情況
近年來，在我國所有消費焦炭(煤)的行業(yè)中，只有鋼鐵行業(yè)的焦炭(煤)消費量上升，由2000年的73.95%大幅上升到2007年的85.00%，上升了11.06個百分點；化學(xué)制品行業(yè)由10.10%下降到7.32%；有色冶煉由2.00%下降到1.55%； 通用設(shè)備制造業(yè)由1.90%下降到1.86%；其他工業(yè)由8.60%下降到3.43%；農(nóng)業(yè)由1.38%下降到0.27%；生活消費由1.31%下降到0.25%；其他類由0.75%下降到0.32%。
參考文獻
[1] 王勝春等.中國煉焦煤資源與焦炭質(zhì)量的現(xiàn)狀與展望[J]. 煤炭轉(zhuǎn)化, 2011, 34:5.