[科普中國]-型焦用料

型焦用料（material for formeoke）指制備型焦的原料。型焦用料可以是單種煤，也可以是配合料(包括配含煤)?？蓡为毘尚偷膯畏N煤，只限于少數(shù)煤種；配合料指一種或多種煤或半焦等配或不配粘結(jié)性物質(zhì)(型焦用粘結(jié)劑或粘結(jié)性）的混合物單種煤或配合料經(jīng)加壓制成型煤再經(jīng)后處理即成為型焦。

簡介型焦用料（material for formeoke）指制備型焦的原料。型焦用料可以是單種煤，也可以是配合料(包括配含煤)。可單獨成型的單種煤，只限于少數(shù)煤種；配合料指一種或多種煤或半焦等配或不配粘結(jié)性物質(zhì)(型焦用粘結(jié)劑或粘結(jié)性）的混合物單種煤或配合料經(jīng)加壓制成型煤再經(jīng)后處理即成為型焦1。

選擇原則型焦用料的選擇和配合遵循以下三條原則：

(1)廉價易得，性質(zhì)穩(wěn)定，來源可靠；

(2)與所選用的工藝相適應(yīng)，以保證順利成型和后處理；

(3)能滿足產(chǎn)品質(zhì)量的要求。

型焦用料按工藝可分為冷壓型焦用料和熱壓型焦用料兩大類，兩類用料各有特點2。

型焦擴大煉焦煤源的煉焦方法之一。用加壓成型的方法生產(chǎn)形狀均一的焦炭。型焦工藝分熱壓和冷壓兩種。熱壓型焦是將具有一定粘結(jié)性的煤料(或單種煤)加熱到塑性溫度(一般是800~1000℃)后成型炭化。冷壓型焦是將低揮發(fā)分的弱粘結(jié)煤或不粘結(jié)煤，也可將高揮發(fā)分煤或不粘結(jié)煤的半焦，配以適量的粘結(jié)劑，在粘結(jié)劑的軟化溫度(一般為70~100℃)下成型后炭化(個別也有不加熱成型的)。型焦工藝在配用非粘結(jié)性煤和弱粘結(jié)性煤的比例上靈活性較大，并能生產(chǎn)具有一定強度的焦炭2。

型焦用料的環(huán)境保護該項目主要原料為焦炭生產(chǎn)和運輸過程中生產(chǎn)的篩下物,即顆粒小于5mm的的粉末狀態(tài)的焦粉或弱黏結(jié)煤粉。該原料很難利用，而且直接燃用會給環(huán)境造成更大的污染，將焦粉或煤粉制成型焦，完全可替代焦炭用于鋼鐵的冶煉和鑄造行業(yè)。該項目采用了先進的封閉式混捏技術(shù)，設(shè)備和生產(chǎn)工藝基本上實現(xiàn)了無"三廢"生產(chǎn)，而且合理的利用了型焦生產(chǎn)時產(chǎn)生的富余煤氣，熱能。在型焦的制造過程中加入一定的潤生粘合劑可以改變型焦的強度，使其高溫不燁裂，起到固硫減少有毒氣體排放提高型焦的燃燒值2。

冷壓型型焦用料焦炭是冶金、化工、電石等行業(yè)必備的塊狀原料，由于煤炭價格連年上漲，致使焦煤每噸千元以上、焦炭價格 2000元左右，無疑給應(yīng)用企業(yè)增加了生產(chǎn)成本;而我國每年焦炭產(chǎn)量3億多噸單破碎、轉(zhuǎn)運裝卸及使用過程中會產(chǎn)生的焦粉達4000萬噸以上；由于沒有較好的成型技術(shù)，是大量的焦粉只能作低級燃料處理；加之焦粉銷售價格與焦炭相差較大，所以在能源緊張的情況下，利用焦炭、石油焦、蘭碳剩余粉末加工成球團代替部分焦炭使用，是化工、電石、冶金行業(yè)降低消耗、增收節(jié)支的最佳途徑3。

熱壓型焦用料熱壓型焦的方法和加熱終溫，因煤種和工藝而異，氣載熱壓型焦工藝用的單種煤或配合煤都具有一定的粘結(jié)性，煤的加熱一般分干燥、預(yù)熱和加熱三段進行，最終達到其塑性溫度區(qū)間內(nèi)的某一溫度，以充分利用加熱氣體的熱量，且使煤粒加熱均勻和不易造成細粒煤過熱。

熱壓型焦的方法和加熱終溫，因煤種和工藝而異，氣載熱壓型焦工藝用的單種煤或配合煤都具有一定的粘結(jié)性，煤的加熱一般分干燥、預(yù)熱和加熱三段進行，最終達到其塑性溫度區(qū)間內(nèi)的某一溫度，以充分利用加熱氣體的熱量，且使煤粒加熱均勻和不易造成細粒煤過熱。在固載熱壓型焦工藝中，粘結(jié)性煤只加熱到低于其軟化溫度;而不粘結(jié)性煤則需加熱到600-700℃，然后與預(yù)熱的粘結(jié)性煤混合，使混合料的溫度迅速達到粘結(jié)性煤的塑性溫度區(qū)間。不粘結(jié)性煤的配入量和加熱溫度，取決于混合料的配比和最終混合溫度。在熱壓型焦工藝中，為達到煤的快速加熱，多采用載熱體與煤粒直接接觸傳熱的濃相或稀相流態(tài)化技術(shù)。常用的加熱設(shè)備有直立管沸騰加熱爐和LR炭化裝置等。熱煤料的維溫煤料快速加熱到塑性溫度區(qū)間內(nèi)的某段溫度后有一個恒溫?zé)峤膺^程，這是在成型前控制煤的塑性和膨脹的關(guān)鍵。通過維溫使煤料充分軟化熔融。最佳的成型條件應(yīng)選擇在煤塑性體大量熱分解之后和固化之前的一段時間內(nèi)，以減少離開成型機后的型煤發(fā)生膨脹或開裂。維溫時間取決于所用煤種和最終加熱溫度。當(dāng)加熱溫度提高時，維溫時間可相應(yīng)縮短。維溫可以同混合合并，在同一個設(shè)備內(nèi)完成;也可以與預(yù)壓結(jié)合在一起。常用的維溫設(shè)備有螺旋維溫機、立式混合維溫機和履帶式維溫預(yù)壓機等1。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

杜強 - 高級工程師 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所