焦炭的基础知识课件

焦炭的基础知识

2010-9-29

目录

我国炼焦煤概述

焦炭的生产及分类

我国焦化产业的基本情况

焦炭的下游需求

焦炭的自然属性

焦炭的自然属性

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，

这一过程叫高温冶炼。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶

炼、铸造和气化。炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦

炉煤气既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料。

目录

我国炼焦煤概述

焦炭的生产及分类

我国焦化产业的基本情况

焦炭的下游需求

焦炭的自然属性

焦炭的生产及分类

炼焦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。

原煤堆场

破碎

配煤

洗煤

熄焦车

焦炉

储煤塔

粗冷器

成品焦炭

筛分整粒

洗苯塔

重冷器

饱和器

焦炉煤气罐

焦炉煤气

焦炭的生产及分类

焦

炭

的

分

类

按所用原料

无烟煤型焦

褐煤型焦

按制备工艺

热压型焦

冷压型焦

按用途

铸造型焦

冶金型焦

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。

是专用与化铁炉熔铁的焦炭。

铸造焦是化铁炉熔铁的主要

燃料。

焦炭的生产及分类

裂纹度、

气孔率

焦炭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孔孢的结构体。裂纹的多少直接影响焦炭的力度和抗碎强度，以裂纹度衡量；衡量孔孢结构蛀牙用气孔率表示，它影响焦炭的反应性和强度。

冶金焦气孔率40%~45%，铸造焦35~40%抗碎强度

耐磨强度

抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力：M40耐磨强度是指焦炭能抵抗外来的摩擦力而不产生表面剥裂而形成碎屑或粉末的能力：M10

反应性

焦炭的反应性与焦炭在高炉中性状变化有密切关系，在高炉冶炼中希望焦炭的反应性小，反应强度高。

灰分

焦炭灰分越低越好，灰分1%，焦比2%，渣量3%，增产2%挥发分

鉴别焦炭成熟度的一个重要指标，成熟焦炭挥发份为1%，高于1.5%为生焦。

硫分

冶炼过程中焦炭中硫转入生铁会产生热脆，硫分0.1%，溶剂、焦炭2%，减产3%。

水分

焦炭水分一般为2~6%，要求水分稳定。

碱性成分

碱性成分会对高炉生产催化和腐蚀，应控制其含量。

焦炭的生产及分类

指标

等级

粒度

>40>2525~40灰分（Ad,%）

一级

≤12.0二级

≤13.5三级

≤15.0硫分(St,d,%)一级

≤0.06二级

≤0.08三级

≤1.00抗碎强度(M40,%)一级

≥80.0二级

≥76.0三级

≥72.0反应性(CRI,%)一级

≤30二级

≤35三级

----水分含量

4.0±1.05.0±2.0≤12.0焦炭技术标准

焦炭的生产及分类

焦炭类别

粒度/mm灰分

硫分

挥发份

气孔率

反应性(CO2,Ml/(g,s))电阻率

冶金焦炭

>25<15<1.0<1.2>420.4~0.6_铸造焦炭

>80<12<0.8<1.5>42<0.5_电热化学焦炭

5~25<15<3.0<3.0>42>1.5>0.20矿粉烧结焦炭

0~3<15<3.0<3.0>40>1.5_民用焦炭

>10<20<2.5<20.0>40>1.5_各种焦炭质量要求

焦炭的生产及分类

交易品种

焦炭

交易单位

1吨/手

报价单位

元（人民币）/吨

最小变价单位

2元/吨

每日涨跌幅限制

不超过上一交易日结算价±8%

合约期限

连续交易

交易时间（北京时间）

夜市19：00~3：00，早市9：00~11：30，午市13：30~16：00

交割申报时间（北京时间）

每交易日16：00~16：15

质量标准

灰分Ad/%：≤13；硫分St,d/%：≤0.70；抗碎强度M40/%：≥80.0；耐磨强度M10/%：≤8.0；反应性CRI/%：≤26；反应后强度CSR/%：≥62；挥发份Vdaf/%：≤1.5；水分含量Mt/%：≤7；粒度：小于25mm的焦炭比例不超过8%，大于90mm的焦炭比例不超过5%。

交割地点

交易所指定仓库

最小交割单位

200吨

交割手续费

5元/吨

交割方式

实物交割

延期交割补偿金费率

0.2‰/日

天津渤海商品交易所焦炭合约主要条款

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我国炼焦煤概述

焦炭的生产及分类

我国焦化产业的基本情况

焦炭的下游需求

焦炭的自然属性

我国炼焦煤概述

煤炭：由一定地质年代生长的繁茂植物在适宜的地质环境下，经过

漫长岁月的天然煤化作用而形成的生物岩。

泥炭

在沼泽地区生长的大量喜湿性植物死亡后,其遗体堆积起来.在沼泽的积水和上覆植物遗体以及泥沙的掩覆下,通过一系列生物和化学作用,形成含碳质较高的,质地疏松的棕褐或黑色物质,称为泥炭。泥炭被用来作为日常生活中的燃料使用。

褐煤

伴随有地壳的缓慢下降,则可形成巨厚的泥炭层.泥炭层在上覆沉积物压实作用下,脱水,形成腐植煤,进而形成褐煤。主要用于发电厂的燃料。

烟煤

烟煤及无烟煤煤的形成煤是古代植物遗体的堆积层埋在地下后，经过长时期的地质作用而形成的。

无烟煤

我国炼焦煤概述

炼焦煤的资源概况

欧洲及欧亚大陆:1020亿吨

中国:622亿吨

亚太:1558亿吨

非洲:319亿吨

中、南美洲:67亿吨

北美洲:1133亿吨

2009年世界各地区煤炭储量

炼焦煤的资源概况

1、世界煤炭资源丰富，2007年底探明资源量为8474.88亿吨。但是焦煤、肥煤储量较少，将呈现长期紧张局面。

2、世界煤炭资源地区分布不平衡。全世界拥有煤炭资源的国家约有80个，集中在北半球，其中以亚洲、北美洲最为丰富，在全球地质储量中分别占58％和30％，欧洲占8％。

3、以国家论，资源量最多的是美国，约占世界煤炭总量的28.6%，其次是俄罗斯，约占18.5%，以下为中国、澳大利亚、印度、南非和乌克兰。以上国家一直是世界上最主要的煤炭生产国和出口国。

排序

国家

探明储量

所占世界比重

1美国

24272128.62俄罗斯

15701018.53中国

11450013.54澳大利亚

766009.05印度

564986.76南非

480005.77乌克兰

338734.0炼焦煤的资源概况

泥炭

我国泥炭储量约为270亿吨。

褐煤

我国褐煤储量为893亿吨，不宜长途运输，开发不充分。

烟煤

最重要、分布最广煤种，我国保有储量为4058亿吨，其中炼焦用煤2264亿吨。

无烟煤

我国无烟煤储量为1044亿吨，主要用作气化和碳素工业及民用燃料。

2008年我国煤炭资源统计

炼焦煤的资源概况

烟

煤

动力煤

炼焦煤

长焰煤

不粘煤

弱粘煤

贫煤

焦煤

气肥煤

1/3焦煤

贫瘦煤

瘦煤

肥煤

气煤

1/2中粘煤

结焦性最好

粘结性好

，但生

产的焦炭强度低

焦炭抗碎和耐磨性较差

可以形成熔融性良好、强度较大的焦炭

1432炼焦煤的资源概况

2008年我国炼焦煤探明资源储量煤种构成

煤种

占炼焦煤比例/%占全部煤种比例/%气煤、1/3焦煤

45.7312.0焦煤

23.616.20肥煤、气肥煤

12.813.36瘦煤、贫瘦煤

15.894.17未分类

1.960.51合计

10026.24炼焦煤的资源概况

华北聚煤区

占我国

3/4炼焦煤

华南聚煤区

东北聚煤区

西北聚煤区

炼焦煤的资源概况

2008年我国炼焦煤各省市分布

炼焦煤的资源概况

重点炼焦煤企业

山西焦煤集团

现有34座煤矿和24座洗煤厂，原煤生产规模为8120万吨/年，洗煤厂的入洗总能力为6415万吨/年，2008年原煤产量完成8029万吨，精煤产量完成3771万吨，焦煤生产能力居全国第一、世界第二。

兖矿集团

兖矿集团公司拥有兖州、济宁东部两个煤田，井田面积为404.4平方公里，地质总储量37.68亿吨，可采储量21.36亿吨。

平顶山煤业集团

平顶山煤业（集团）有限责任公司煤种主要为气煤、肥煤、1／3焦煤和焦煤，多属于低灰分、低硫分、低磷、高发热量的优质炼焦用煤。

淮北矿业集团

淮北矿业（集团）有限责任公司坐落在安徽省淮北市，年产冶炼精煤1200万吨。

峰峰集团

峰峰集团主要开采峰峰煤田，地跨邯郸市峰峰矿区、武安市和磁县，现有9对生产矿井和4对重组矿井，2007年生产原煤1283万吨，其中，炼焦精煤671.6万吨。

炼焦煤的资源概况

我国炼焦煤的特征

新增探明资源不足

三多三少

假设忽略了煤炭资源的进一步重要发现和煤炭进口，中国的煤炭的储采比仅为41年，与日本289年相比，资源储备明显足。

煤炭总量多，炼焦煤资源少；预测储量多，探明资源储量少；气煤、1/3焦煤资源多，焦煤、肥煤、瘦煤资源少；因此，强粘煤资源可能最先枯竭。

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我国炼焦煤概述

焦炭的生产及分类

我国焦化产业的基本情况

焦炭的下游需求

焦炭的自然属性

我国焦化产业的基本情况

中国焦炭生产供应

中国（未含台湾省）历年焦炭产量

（单位：万t）

年份

20002001200220032004200520062007中国焦炭总产量

1218413130142891777620873254122976833554世界焦炭总产量

3400233600

35800

3900042677477035200056101中国/世界

/%35.839.139.945.648.953.357.259.8我国焦化产业的基本情况

序号

企业名称

序号

企业名称

序号

企业名称

1鞍本集团

11沙钢焦化

21南钢焦化

2宝钢集团

12中煤控股

22昆钢集团

3武钢集团

13华菱集团

23邯钢焦化

4唐钢集团

14攀钢煤化

24大土河焦化

5包钢焦化

15山西阳光

25太钢焦化

6马钢集团

16本溪北营

26酒钢焦化

7旭阳集团

17济钢焦化

27山西梗阳

8山东雄铁集团

18柳钢焦化

28河北迁安

9山西美锦集团

19安钢焦化

29太煤气化集团

10莱钢焦化

20山西潞宝

30首钢焦化

2007年炼焦行业协会会员单位焦炭产量排序

焦炭的生产及消费

中国焦化行业的特点

焦化产品利润低

焦化企业数量众多,产业集中度低,产业结构不合理

焦化行业生产技术水平落后

随着土地.煤.电.油.运.水,尤其炼焦煤等原燃材料和人工,环保成本的高位,焦化产品利润空间水平很低。

从整体上看，我国焦化工业与世界先进水平相比还有很大的差距，主要表现在焦炉寿命短、环境污染严重、国内大型焦化厂的工艺技术和关键设备的国产化率低。

目前我国焦化企业超过1500家，分布在28个省市，年均新投产能总量仍将保持在2500万~3000万吨的较高基准上。

目录

我国炼焦煤概述

焦炭的生产及分类

我国焦化产业的基本情况

焦炭的下游需求

焦炭的自然属性

焦炭下游需求

国内焦炭需求分析

有色金属行业

化学气化工业

机械工业

钢铁工业

主要用于化铁炉化铁水，用于电机壳、暖气片、机械配重的铸造。

焦炭用于铜、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。

指专门用于生产煤气的焦炭，主要用于固态排渣的固定床煤气发生炉内，作为气化原料。

高炉冶炼时使用的焦炭。

使用焦炭的行业

指在高炉炼铁时使用的焦炭。

铸造工业

我国铸造行业能源消耗50%为焦炭,集中于金属熔炼、热处理、热法制芯等工序和冲天炉、型壳焙烧炉等装置。

电石生产行业

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。

CaO+3C=CaC2+CO

焦炭下游需求

固定炭83以上;硫0.5以下;挥发分1.5以下;灰分15左右:

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}

固定炭85以上;挥发分1.5.;灰分13.5;硫0.5以下:

有捣鼓焦粒度8cm以上:{用于一般普通铸造}

定型焦粒度25cm;{用于精密铸造和球墨铸造}

改良焦:（主焦煤炼）{用于精密铸造和球墨铸造适用}

肥煤焦:{化铁水；用于电机壳、暖气片、机械配重的铸造}

固定炭86以上;硫0.5以下;灰分12以下;挥发分1.5以下:

捣鼓焦粒度4cm--8cm或10cm以上:{用于普通铸造}

定型焦粒度25cm:{用于精密铸造和球墨铸造适用于3吨以上的炉型}

固定炭88以上;硫0.5以下;灰分10以下;挥发分1.5以下铸造焦:

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85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}

固定炭65左右煤泥焦:{民用焦碳、铸造部件退火、化工焦碳}

焦炭下游需求

1999～2007年我国焦炭消费分行业分析

单位：万吨

项

目

199920002001200220032004200520062007国内消费总量

10457

10300

11500

12309

15636

18515

23043

28318

32894

冶金工业

7764

7860

8687

9309

12456

15165

20100

24283

27300

化工

1002

950

1000120013001400150018002000其他行业

132511421412150016001700180022002100出口

99715191467135714731501127614501530冶金行业用焦炭占所有消费比例/%74.2576.3175.5475.6379.6681.9187.2385.7582.99焦炭的生产及消费

按照2010年