焦煤
焦煤(外文名:coking coal,又名:冶金煤)是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤,焦煤在中国煤炭分类国家标准中,是对煤化度较高,结焦性好的烟煤的称谓1。
焦煤是中等变质烟煤。Romax为1.35%,由于粘结性强,能炼出强度大、块度大、强度高、裂纹少的优质焦碳,是炼焦的最好原料。
基本信息
- 属
烟煤、次烟煤
- 又称
冶金煤
- 分布
河北峰峰二矿、山西古交的西曲
- 分类1
干燥无灰基挥发分Vdaf=10%~28%
- 分类2
干燥无灰基挥发分Vdaf=20%~28%
岩石性质
黑色,玻璃光泽,贝壳状或平整状断口,致密而脆。条痕灰黑色,含碳80%~85%,氢4%~5%。氧5%~10%。发热量8000~8500% Kcal/Kg。挥发物约 为14%~30%,胶质层厚度约为8~25mm。
分布信息
从世界范围来说,焦煤的资源比较匮乏,它是必须加以保护的宝贵资源,所以已很少用焦煤单独炼焦。在中国,第一类焦煤的典型煤种有河北峰峰二矿、山西古交的西曲、黑龙江鸡西的滴道、安徽淮北的张庄和四川攀枝花的大宝顶煤。第二类焦煤的典型煤种有吉林通化的铁厂和内蒙包头的河滩沟煤。中国东北本溪,河北唐山、井陉、山东新汶等,都是焦煤的著名产地2。
近年来,我国进口煤炭的数量已经在逐渐增加,但未来我国炼焦煤进口面临较大的竞争压力。我国炼焦煤进口仍然集中于三大来源地,澳大利亚、蒙古、俄罗斯三大来源地占炼焦煤进口比例达78%。智研咨询随着全球经济的逐步复苏,我国进口炼焦煤来源可能面临较为激烈的竞争。美国、加拿大进口可能面临大幅度下降,澳大利亚进口也将面临下降趋势,蒙古将成为炼焦煤的主要来源地,但增量有限,俄罗斯未来会有一定的增长,但增量也有限。总体判断我国炼焦煤进口来源地可能转向蒙古、俄罗斯等国,但可进口的增量仍然不大,预计未来炼焦煤的国际价格将处于上升趋势中。与现货和国际接轨推动企业炼焦煤价上涨。在近期现货价格上涨的推动下,炼焦煤企业的煤价有了上涨动力。国内炼焦煤进口量逐渐增多,国际市场与国内炼焦煤市场也将逐渐接轨。
"十二五"期间,国家能源局将研究制定特殊和稀缺煤种管理办法,对炼焦煤等特殊和稀缺煤种实施保护性开发。目前国家能源局正在组织开展全国炼焦煤资源调研,其目的就是为了摸清全国炼焦煤资源的赋存、开发和利用情况,待调研完成后,能源局将结合煤炭工业发展"十二五"规划,确定"十二五"期间国家炼焦煤资源开发布局。未来5年,我国炼焦煤需求将继续增长。据国家相关部门综合各方面因素初步预测,到2015年,全国炼焦煤需求总量将新增1.8亿吨,而山西省炼焦煤产量新增预计仅为0.8亿吨,其他省区炼焦煤增量有限,导致届时全国炼焦煤约有1亿吨供需缺口。"十二五"期间,将重点做好炼焦煤资源规划,优化炼焦煤开发布局,制止无序开发和过度开采,规范煤炭资源开发秩序。同时,科学调控开发利用总量,选择条件好的炼焦煤矿区,适度建设炼焦煤接续矿井,保障炼焦煤稳定供应。
分类介绍
GB5751-86 中国煤炭分类标准规定焦煤分两类:
第一类焦煤的干燥无灰基挥发分Vdaf=10%~28%,黏结指数G>65,胶质层最大厚度,y≤25mm。这 部分煤的结焦性特别好,可以单独炼出合格的高炉焦。
另一类焦煤的干燥无灰基挥发分Vdaf=20%~28%,黏结指数G=50~65,结焦性比前者差。焦煤具有中等挥发分和较好的黏结性,是典型的炼焦煤,在加热时能形成热稳定性很好的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,其耐磨性也好。但产生的膨胀压力大,使推焦困难,必须配入气煤、瘦煤等,以改善操作条件和提高焦炭质量。在炼焦配合煤中焦煤可以起到焦炭骨架和缓和收缩应力的作用,从而提高焦炭机械强度,是优质的炼焦原料3。
应用
炼焦煤种品种齐全 ,但分布不均匀,其中气煤和 1/3 焦煤在炼焦煤查明资源储量中占较大比例,焦煤与肥煤是炼焦的主力煤种,但占比例较小。
烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。
焦煤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。炼铁高炉采用焦煤代替木炭,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,冶炼用焦煤(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。焦煤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。
质量评价
(1) 焦煤中的硫分:硫是生铁冶炼的有害杂质之一,它使生铁质量降低。在炼钢生铁中硫含量大于 0.07% 即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有11% 来自矿石;3.5% 来自石灰石;82.5% 来自焦煤,所以焦煤是炉料中硫的主要来源。焦煤硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。当焦煤硫分大于1.6%,硫份每增加0.1% ,焦煤使用量增加 1.8%,石灰石加入量增加3.7%, 矿石加入量增加0.3%高炉产量降低1.5—2.0%. 冶金焦的含硫量规定不大于 1%,大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于0.4-0.7% 。
(2) 焦煤中的磷分:炼铁用的冶金焦含磷量应在0.02—0.03% 以下。
(3) 焦煤中的灰分:焦煤的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。焦煤灰分增加1%,焦煤用量增加 2—2.5% 因此,焦煤灰分的降低是十分必要的。