焦炭的化学性质由固定碳,挥发分,水分,灰分,硫和磷分来体现。
1,固定碳和挥发份:固定碳是焦炭的主要成分。将焦炭再次隔绝空气加热到850℃以上, 从中析出挥发物,剩余部分系固定碳和灰分。挥发物含量是焦炭成熟度的重要标志,挥发物含量过高表示焦炭不成熟(生焦),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过火焦)。生焦耐磨性差,使高炉透气性不好,并能引起挂料,增加吹损,破坏高炉操作制度。过火焦易碎,容易落入熔渣中,造成排渣困难,风口烧坏等现象。
2,灰分:焦炭燃烧后的残余物是灰分,它是焦炭中的有害杂质,其中主要是二氧化硅和三氧化二铝,还有氧化钙,氧化镁等氧化物。灰分含量增高,固定碳减少。高炉冶炼过程中,为造渣所消耗的石灰石和热量将增加,高炉利用系数降低,焦比增加。因煤在炼焦过程中灰分全部转入焦炭,故焦炭灰分高低决定于煤的灰分,焦炭灰分越低越好,对高炉操作越有利。
3,水分:焦炭在102-105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分。冶金焦水分一般为3%-5%。焦炭水分力求稳定,因高炉生产一般以湿焦计量,焦炭水分波动,对高炉操作不利,造成炉况波动。
4,硫分:焦炭含硫占高炉配料中硫来源的80%以上,硫进入生铁造成生铁含硫高,为除去这部分硫,需增加熔剂脱硫,影响高炉正常生产。在炼焦过程中,煤中含硫的70%-90%转入焦炭,故焦炭硫分高低,决定于煤的硫分,一般冶金焦硫分不大于0.9%。
5,磷分:焦炭中的磷分在炼铁时大部分转入铁中,生铁含磷使其冷脆性变大,用于转炉炼钢时,磷难以除掉,因此生铁中磷分越低越好。煤炼焦时磷分全部转入焦炭。故焦炭磷分高低决定于煤的磷分。