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焦炭、炭黑、活性炭,它們都屬于無定形碳,然而成分是相同的,都是由石墨微晶體構(gòu)成,只是宏觀形態(tài)有差別而已:焦炭是由煤焦化制成,為黑灰色固體,含有的雜質(zhì)較多;炭黑是黑色粉末,主要由含碳燃料如、液化氣、石蠟、苯等有機(jī)物不完全燃燒產(chǎn)生,活性炭則是具有多孔結(jié)構(gòu)的無定形碳,也是黑色物質(zhì)。
焦炭冶金是利用了碳在高溫下的還原性,和碳還原金屬氧化物(或其不完全燃燒)產(chǎn)生的氣體的還原性。
焦炭反應(yīng)性與二氧化碳、氧和水蒸氣等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的能力。焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度是指反應(yīng)后的焦炭再機(jī)械力和熱應(yīng)力作用下抵抗碎裂和磨損的能力。
焦炭在高爐煉鐵、鑄造化鐵和固定床氣化過程中,都要與二氧化碳、氧和水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。由于焦與氧和水蒸氣的反應(yīng)有與二氧化碳的反應(yīng)類似的規(guī)律,因此大多數(shù)國(guó)家都用焦炭與二氧化碳間的反應(yīng)特性評(píng)定焦炭反應(yīng)性。焦炭反應(yīng)性及反應(yīng)后強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果均取平行試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值。
焦炭用于鑄造與銅、鉛、鋅、鈦、銻、等有色金屬的鼓風(fēng)爐冶煉,起還原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架作用。
冶煉工業(yè),少量用于制取、、元素磷等。在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中,焦粉還用作燒結(jié)的燃料。焦炭也可作為制備水煤氣的原料制取合成用的原料氣。
為使高爐操作達(dá)到較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),冶煉用焦炭(冶金焦)必須具有適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì),包括冶煉過程中的熱態(tài)性質(zhì)。
焦炭除大量用于煉鐵和有色金屬冶煉(冶金焦)外,還用于鑄造、化工、和鐵合金。