焦炭是固體燃料的一種。由煤在約1000℃的高溫條件下經干餾而獲得。主要成分為固定碳,其次為灰分,所含揮發分和硫分均甚少。呈銀灰色,具金屬光澤。質硬而多孔。主要用于鍛造和燃燒其發熱量大多為26380~ 31400kJ/kg(6300~7500kcal/kg)。按用途不同,有冶金焦炭、鑄造用焦和化工用焦三大類。按尺寸大小,又有塊焦、碎焦和焦屑等之分。主要用于冶煉鋼鐵或其他金屬,亦可用作制造水煤氣、氣化和化學工業等的原料。焦炭亦稱“焦塊”、“焦渣”。煤在鍋爐爐內加熱到850℃以上時,隨著溫度升高,煤中的有機物分解, 其中揮發性產物逸出后, 殘留下的不揮發產物就是焦炭。
其中包括能燃燒的固定碳和燃燒殘余物——灰分。燃燒時發出很短的藍色火焰,并釋放大量熱量。燃燒過程緩慢而持久,且易在表面形成灰殼。為使焦炭燃盡,應設法及時除去其灰殼。焦炭的物理性質(如粘結性等),對于層燃爐的運行具有較大的影響。
焦炭又可用于肥料工業, 利用焦炭與水蒸氣、空氣作用, 制成半水煤氣, 然后再使氫與空氣中的氮結合生成氨。焦炭還是生產乙炔、氰氨基鈣、和電極等反應劑,也是城市煤氣工業的重要原料。從中國焦炭產量分布情況看,中國煉焦企業地域分布不平衡,主要分布于華北、華東和東北地區。
主要成分是固定碳,揮發物很少,燃燒時無煙。熱值約為25104 kJ/kg—31380 kJ/kg。銀白色或灰黑色,有金屬光澤,堅硬多孔。大塊的稱作塊焦或冶金焦,小塊稱作碎焦,粉末的稱作焦屑。鐵合金生產中用焦炭作還原劑,要求焦炭的固定碳越高越好,灰分越少越好。其粒度對冶煉有很大影響。粒度大的焦炭,比電阻小,導電性強,電極下插困難,電爐熱損失增加,粒大的焦炭反應表面也小,還原能力相應降低,故粒大的焦炭加入爐內會使爐況惡化。粒度小的焦炭,比電阻大,接觸面大,會使電極深插,熱損失少,但粒度過小又會降低爐料的透氣性,造成刺火塌料。
所以焦炭應有一定的合適的粒度。其粒度的大小與爐子容量有關,大電爐用的焦炭粒度較大,小電爐用的焦炭粒度較小。例如容量為12500 kVA的電爐,焦炭粒度應為5 mm—18 mm;容量為400 kVA—1800 kVA的電爐,焦炭粒度應為 1 mm—8 mm,其中1 mm—3 mm粒度的焦炭不高于20%,冶煉過程中,應經常檢驗焦炭中的含水量,進行爐料配比的校正,使爐況正常進行。
焦炭物理性質包括焦炭篩分組成、焦炭散密度、焦炭真相對密度、焦炭視相對密度、焦炭氣孔率、焦炭比熱容、焦炭熱導率、焦炭熱應力、焦炭著火溫度、焦炭熱膨脹系數、焦炭收縮率、焦炭電阻率和焦炭透氣性等。