一文get双焦的基础知识
2021年10月08日 15:10
来源: 美尔雅期货
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  一、双焦的含义与用途

  焦煤又称“主焦煤”,属于强粘结性、结焦性的炼焦煤煤种,是焦炭生产中不可或缺的基础原料配煤。在焦炭生产中,对焦煤的配入比例一般存在下限要求,一般比例大约占30%-50%,每生产一吨焦炭大约需要消耗焦煤1.33吨。

  提到焦煤,不得不提及煤炭的分类。煤炭是植物遗体埋藏在地下经过漫长复杂的生物化学、地球化学和物理化学作用转化而成的一种固体可燃矿产。它不仅是工农业和人民生活不可缺少的主要燃料,而且还是冶金、化工等部门的重要原料。煤炭根据煤化程度(变质程度)由浅到深分为褐煤、烟煤、无烟煤。其中,褐煤和无烟煤又分别划分为2个和 3个小类,烟煤又可细分为贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤等12个品种。

数据来源:郑州商品交易所

数据来源:郑州商品交易所

  煤炭根据其主要用途可分为:主要用作燃料的动力煤和主要用以炼钢的炼焦煤。动力煤主要包括褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、气煤、贫煤以及少量的无烟煤。炼焦煤主要包括气煤、气肥煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤等。动力煤和炼焦煤除了在煤种上有所区别外,在功用上,炼焦煤主要用于炼制焦炭,最终用于冶炼钢铁,因此要求炼焦煤灰分低,一级碱金属含量少;而动力煤主要用于提供热量,主要关注单位发热量和对环境有影响的硫分。另外,从产业链上看,动力煤下游主要包括电力、冶金、建材、化工和供热,动力煤旺季为夏季用电高峰的七、八月份以及冬储季节的11月-次年1月;而炼焦煤下游主要是焦化行业,一般金九银十为旺季。

数据来源:网络公开资料,美尔雅期货研究院整理

  焦炭是由炼焦煤在焦炉中经过高温干馏转化而来,焦炭既可以作为还原剂、能源和供炭剂用于高炉炼铁、冲天炉铸造、铁合金冶炼和有色金属冶炼,也可以应用于电石生产、气化和合成化学等领域。据统计,世界焦炭产量的90%以上用于高炉炼铁,冶金焦炭已经成为现代高炉炼铁技术的必备原料之一,被喻为钢铁工业的“基本食粮”。

  二、双焦的质量指标

  1、焦煤

  煤炭质量指标主要包括:水分(M)、灰分(A)、硫分(St)、挥发分(V)、固定碳(FC)、发热量(Q)等指标。焦煤还需要关注粘结指数(G值)、胶质层最大厚度(Y值)等指标。

  (1)水分(M)

  煤的水分包括内在水分和外在水分。内在水分是由植物变成煤时所含的水分;外在水分是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分。全水分是煤的外在水分和内在水分的总和。一般来讲,煤的变质程度越大,内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普遍较高,贫煤、无烟煤内在水分较低。

  水分的存在对煤的利用极其不利,它不仅浪费了大量的运输资源,而且当煤作为燃料时,煤中水分会成为蒸汽,在蒸发时消耗热量;另外,精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。冶炼精煤中水分每增加1 % ,结焦时间延长5 -10分钟。

  (2)灰分(A)

  灰分是煤在彻底燃烧后所剩下的固体残渣,灰分是有害物质,动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增加,煤容易结渣;冶炼精煤中灰分增加,高炉利用系数会降低,焦炭强度将下降。

  (3)硫分(St)

  硫是煤中的有害元素,硫分1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下,现在常说的环保煤、绿色能源均指硫分较低的煤。炼焦时煤中的硫分约70-80%会转入焦炭,炼铁时又转入生铁,钢材中含硫量高,受热后易发生脆裂现象。

  (4)挥发分(V)

  挥发分是煤炭受热分解产生的可燃性气体。一般来讲,随着煤炭变质程度的增加,煤炭挥发分降低。挥发分对焦炭质量影响很大。配煤挥发分过高或者过低,粘结性和结焦性都会下降,都会使得焦炭质量强度指标下降。

  (5)固定碳(FC)

  固定碳是指煤中碳含量的多少,一般是除去水分、灰分、挥发分、硫分后的残留物,它反映的是煤的煤化程度。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。

  (6)发热量(Q)

  发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所产生的热量,单位为千卡每千克(Kcal/kg),是反应动力煤性能的重要指标。

  (7)炼焦煤的粘结性和结焦性

  粘结性和结焦性是炼焦用煤最重要的工艺指标,炼焦用煤只有具备好的粘结性和结焦性,才可以炼出好焦炭。粘结性是指煤在高温干馏情况下生成胶质体而形成半焦的能力;结焦性是指煤在工业条件下生成焦炭的能力。粘结性和结焦性的主要测定指标是胶质层最大厚度(Y值)和粘结指数(G值)。炼焦用煤粘结性越好,Y值越高,焦炭质量越好。

  2、焦炭

  焦炭的质量指标除了关注水分、灰分、硫分、挥发分等指标外,还要关注机械强度、热性质、焦炭的粒度等。

  机械强度主要看耐磨强度(M10)和抗碎强度(M40)。前者指焦炭抵抗摩擦力而不产生剥离形成碎屑或粉末的能力;后者指焦炭受外来冲击而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力。

  热性质主要包括反应性(CRI)、反应后强度(CSR)。前者指焦炭与二氧化碳、氧和水蒸气等进行化学反应的能力;后者指反应后的焦炭在机械力和热应力作用下抵抗碎裂和磨损的能力。

  在高炉冶炼中焦炭的粒度是很重要的。通常对大焦炉(1300-2000平方米)焦炭粒度大于40毫米;中、小高炉焦炭粒度大于25毫米。

(文章来源:美尔雅期货)

文章来源:美尔雅期货 责任编辑:DF318
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