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冶金焦由哪些成分组成

  冶金焦主要由碳和矿物质组成,以下是关于冶金焦的详细介绍:

  一、定义与用途

  冶金焦,又称焦炭,是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。它是烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950~1050℃经过高温炼焦(高温干馏)得到的固体产物,主要用于高炉炼铁和有色金属冶炼(如铜、铅、锌、钛、锑、汞等)的鼓风炉冶炼,起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。此外,还用于铸造、化工、电石和铁合金等领域。

  二、显微结构与成分

  冶金焦的显微结构与炼焦煤的显微组分及其煤化程度等因素有关。在一定的煤化程度范围内,炼焦煤中的活性组分(如镜质组和稳定组)在干馏热处理过程中经历软化、熔融和中间相转化等阶段,形成各向同性、粒装镶嵌、纤维状和片状显微结构。同时,煤中的惰性组分也构成冶金焦的主体成分之一。此外,冶金焦的表面或孔壁表面上还沉积着少量在炼焦过程中由煤热解产生的碳氢化合物经高温热解生成的热解炭。

  三、主要化学成分及其影响

  碳:冶金焦的主要成分,含量很高。碳的含量直接影响到冶金焦的发热量和还原性。

  硫分:硫是生铁冶炼的有害杂质之一。焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。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通常小于0.4~0.7%。

  磷分:炼铁用的冶金焦含磷量应在0.02~0.03%以下。

  灰分:焦炭的灰分对高炉冶炼的影响十分显著。焦炭灰分增加1%,焦炭用量增加2~2.5%。因此,降低焦炭灰分是十分必要的。

  挥发分:根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭的成熟度。

  四、质量标准与分类

  冶金焦的质量标准通常根据其用途和工艺要求来确定。例如,铸造焦要求粒度大、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;电石生产用焦则要求尽量提高固定碳含量。根据这些要求,冶金焦可以被分为不同的等级和类型。

  综上所述,冶金焦是一种质地坚硬、以碳为主要成分的含有裂纹和不规则孔孢结构体的固体燃料和还原剂。其显微结构、化学成分以及质量标准均与其用途和工艺要求密切相关。

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