焦炭

一、焦炭定义

英文名称：Coke　 　　

冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁，因此往往把高炉焦称为冶金焦。　　

铸造焦是专用与化铁炉熔铁的焦炭。铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。其作用是熔化炉料并使铁水过热，支撑料柱保持其良好的透气性。因此，铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。

二、焦炭分布

　　从我国焦炭产量分布情况看，我国炼焦企业地域分布不平衡，主要分布于华北、华东和东北地区。

三、焦炭用途

　　焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。炼铁高炉采用焦炭代替木炭，为现代高炉的大型化奠定了基础，是冶金史上的一个重大里程碑。为使高炉操作达到较好的技术经济指标，冶炼用焦炭（冶金焦）必须具有适当的化学性质和物理性质，包括冶炼过程中的热态性质。焦炭除大量用于炼铁和有色金属冶炼（冶金焦）外，还用于铸造、化工、电石和铁合金，其质量要求有所不同。如铸造用焦，一般要求粒度大、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；电石生产用焦要求尽量提高固定碳含量。

四、焦炭的物理性质

焦炭物理性质包括焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等。　　

焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。焦炭的主要物理性质如下： 　　

真密度为 1.8-1.95g/cm3； 　　

视密度为 0.88-1.08g/ cm3； 　　

气孔率为 35-55%； 　　

散密度为 400-500kg/ m3； 　　

平均比热容为 0.808kj/（kgk）（100℃），1.465kj/（kgk）（1000℃）； 　　

导率为 2.64kj/（mhk）（常温），6.91kg/（mhk）（900℃）； 　　

着火温度（空气中）为 450-650℃； 　　

干燥无灰基低热值为 30-32KJ/g； 　　

比表面积为 0.6-0.8m2/g

五、焦炭的反应性及反应后的强度

焦炭反应性与二氧化碳、氧和水蒸气等进行化学反应的能力，CRI =(G0—G1)/G0×100%（注：G0----试验焦炭样重量，g；G1----反应后焦炭样重量，g;）。焦炭反应后强度是指反应后的焦炭再机械力和热应力作用下抵抗碎裂和磨损的能力。焦炭在高炉炼铁、铸造化铁和固定床气化过程中，都要与二氧化碳、氧和水蒸气发生化学反应。由于焦与氧和水蒸气的反应有与二氧化碳的反应类似的规律，因此大多数国家都用焦炭与二氧化碳间的反应特性评定焦炭反应性。 　　

焦炭反应性CRI及反应后强度CSR的重复性r不得超过下列数值： 　　

CRIr≤2.4% 　　

CSR：≤3.2% 　　

焦炭反应性及反应后强度的试验结果均取平行试验结果的算术平均值。

六、焦炭的质量指标

　　焦炭是高温干馏的固体产物，主要成分是碳，是具有裂纹和不规则的孔孢结构体（或孔孢多孔体）。裂纹的多少直接影响到焦炭的力度和抗碎强度，其指标一般以裂纹度（指单位体积焦炭内的裂纹长度的多少）来衡量。衡量孔孢结构的指标主要用气孔率（指焦炭气孔体积占总体积的百分数）来表示，它影响到焦炭的反应性和强度。不同用途的焦炭，对气孔率指标要求不同，一般冶金焦气孔率要求在40～45%，铸造焦要求在35～40%，出口焦要求在30%左右。焦炭裂纹度与气孔率的高低，与炼焦所用煤种有直接关系，如以气煤为主炼得的焦炭，裂纹多，气孔率高，强度低；而以焦煤作为基础煤炼得的焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。焦炭的抗碎强度是指焦炭能抵抗受外来冲击力而不沿结构的裂纹或缺陷处破碎的能力，用M40值表示；焦炭的耐磨强度是指焦炭能抵抗外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末的能力，用M10值表示。焦炭的裂纹度影响其抗碎强度M40值，焦炭的孔孢结构影响耐磨强度M10值。M40和M10值的测定方法很多，我国多采用德国米贡转鼓试验的方法。

七、焦炭质量的评价

1、焦炭中的硫分：硫是生铁冶炼的有害杂质之一，它使生铁质量降低。在炼钢生铁中硫含量大于 0.07% 即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有 11% 来自矿石；3.5% 来自石灰石；82.5% 来自焦炭，所以焦炭是炉料中硫的主要来源。焦炭硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。当焦炭硫分大于1.6%，硫份每增加 0.1% ，焦炭使用量增加 1.8%，石灰石加入量增加3.7%, 矿石加入量增加0.3% 高炉产量降低1.5—2.0%. 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小于 0.4—0.7% 。 　　

2、焦炭中的磷分：炼铁用的冶金焦含磷量应在0.02—0.03% 以下。 　　

3、焦炭中的灰分：焦炭的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。焦炭灰分增加1%，焦炭用量增加 2—2.5% 因此，焦炭灰分的降低是十分必要的。　　

4、焦炭中的挥发分：根据焦炭的挥发分含量可判断焦炭成熟度。如挥发分大于1.5%，则表示生焦；挥发分小于 0.5—0.7%, 则表示过火，一般成熟的冶金焦挥发分为1%左右。 　　   

5、焦炭中的水分：水分波动会使焦炭计量不准，从而引起炉况波动。此外，焦炭水分提高会使M04偏高，M10偏低，给转鼓指标带来误差。 　　

6、焦炭的筛分组成：在高炉冶炼中焦炭的粒度也是很重要的。我国过去对焦炭粒度要求为：对大焦炉（1300—2000 平方米）焦炭粒度大于 40 毫米；中、小高炉焦炭粒度大于 25 毫米。但目前一些钢厂的试验表明，焦炭粒度在40—25 毫米为好。大于 80 毫米的焦炭要整粒，使其粒度范围变化不大。这样焦炭块度均一，空隙大，阻力小，炉况运行良好。

七、天然焦炭

天然焦炭，即“天然焦”。地下煤层受到岩浆侵入时，在高温的烘烤和岩浆中热液挥发气体等的影响下，受热干馏变形成了焦炭。地下煤层自燃，也可以形成天然焦炭。　　

天然焦炭，其颜色灰至深灰色，多孔隙，有时可呈六方柱状。与人工焦炭比较，体重大、气孔小、致密。 　　

在我国，不少煤田产有天然焦，多用来作燃料。

八、焦炭价格影响因素分析

焦炭价格波动的最主要因素是西方帝国主义主要是华尔街的操纵。　　

焦炭价格波动的基本因素是市场供求关系，其他因素都是通过影响供求关系来影响价格的。

（1）         市场供求关系

价格分析最重要的就是研究供求关系。供求关系指在市场经济条件下，商品供给和需求之间的相互联系、相互制约的关系，它是生产和消费之间的关系在市场上的反映。当供大于求时，其价格下跌，反之则上扬。同时价格反过来又会影响供求，即当价格上涨时，供应会增加而需求减少，反之就会出现需求上升而供给减少，因此价格和供求互为影响。　　

近年来，供求关系总体上处于供给趋紧的平衡状态，国内焦炭供给趋紧的主导因素不再是需求膨胀， 而是由运输能力不足和资源持续紧张双重制约导致的供给不足。但也要看到在发达国家由于经济危机减少对焦炭需求的同时，发展中国家经济的快速增长，将会弥补发达国家需求减少的缺口。

（2）         焦炭库存

库存状况是供求关系分析的一个重要指标。生产、贸易、消费者主要是根据焦炭价格的变化和自身的库存能力来调整库存。库存是分析焦炭价格趋势的重要指标。比如：占全国焦炭出口75%的天津港，已成为中国出口焦炭价格的风向标。库存分报告库存和非报告库存。报告库存又称“显性库存”,是指交易所库存。 　　

非报告库存，又称“隐性库存”,指全球范围内的生产商、贸易商和消费商手中持有的库存。由于这些库存不会定期对外公布，因此难以统计,故一般都以交易所库存来衡量。

焦炭进出口

　　分析焦炭供求关系，要关注中国焦炭的进出口情况。由于焦炭出口价格基本上与国内价格联动，同时配额数量也起到关键作用。

（3）         国家政策变化

　　国家政策对价格的影响是显而易见的。随着节能减排工作的推进，政府关闭了很多小煤窑，煤炭供应依然会偏紧，所以煤价还会涨，煤价的上涨必然推动焦炭价格的上涨。国家进出口政策，尤其是关税政策是通过调整商品的进出口成本从而控制某一商品的进出口量来平衡国内供求状况的重要手段。此外，山西省大规模整合煤炭产业、国家调整出口关税税率都是推动焦炭涨价的因素。各省加快淘汰焦化落后产能也会使供应趋紧。

（4）         产业发展趋势

　　消费是影响焦炭价格的直接因素，而用焦炭行业的发展则是影响消费的重要因素。其中生产成本是衡量商品价格水平的基础。

（5）         相关行业状况

　　关注上下游产品的价格变化，以及其它能源资源类产品价格的变化趋势有助于焦炭价格的分析研究。如： 上游的主焦煤和炼焦配煤的资源短缺、国际石油价格的波动、钢铁行业的产能释放等。

（6）         宏观经济形势

　　焦炭是重要的工业原材料，其需求量与经济形势密切相关。经济增长时，焦炭需求增加从而带动焦炭价格上升，经济萧条时，焦炭需求萎缩从而促使焦炭价格下跌。在分析宏观经济时，有两个指标是很重要的，一是经济增长率，或者说是GDP 增长率，另一个是工业生产增。宏观经济的发展周期、景气状况，经济发展趋势、汇率变动等，对于焦炭价格变化，也是需要了解的背景资料。

（7）         市场心理波动

　　投资者的心理因素也会影响交易市场上的焦炭商品的价格变化。心理因素起助涨助跌的作用。当投资者信心崩溃时，往往使市场加速下跌，当投资者信心满满时，往往让市场更加疯狂。

九、中国焦炭产业现状

近期焦炭市场表现较为冷清，需求低迷，价格小幅调整，目前国内外市场均表现出较低的需求，预计短期内焦炭市场将维持稳中调整格局。　　

当前焦炭市场资源充裕，钢厂采购意向不积极，而且钢厂对后期钢市依然不看好。同时焦煤价格继续高位运行，山西当地优质主焦精煤在 2000 元/吨/吨左右，推及全国来看，焦化企业被迫大幅限产较多，部分企业已经有停产现象，限产幅度也都在30%以上，部分小焦化厂仅仅维持焦炉保温。 　　

自2008年10月份以来我国焦炭出口量锐减。2008年9月份我国出口焦炭137.3 万吨，此后出口量逐月锐减，2009 年 5 月份仅出口 2.1 万吨，为自 2008年1月份以来的最低点。2009年9月份我国出口焦炭4万吨，同比下降97.08%；1至9月累计出口36万吨，同比下降96.7%。受国际金融危机影响，全球经济增速明显放缓，钢材需求明显减弱，欧洲钢铁联合会预计2009 年欧洲钢铁消费与2008年相比将下降33%，作为炼钢重要原料的焦炭的需求也随之逐步萎缩。美国、欧洲和日本等焦炭主要进口国已经逐渐退出国际焦炭市场，而巴西、印度等国随着焦炭配套生产能力逐步提高，更倾向于进口炼焦煤自炼焦炭，对我国焦炭的依存度有逐渐降低的趋势。　　

此外，为保证焦炭资源的国内需求，落实国家节能减排计划，我国已多次出台政策对焦炭出口进行控制，企业出口积极性明显不足。2009 年国家分两批下达了1，191 万吨的焦炭配额，与2008 年1，201 万吨的出口配额基本持平。在当前国外进口需求低迷的情况下，焦炭配额显得过于充足。　　

目前国内焦炭市场处于稳中小幅调整的过程中，焦炭市场资源充足，但国际、国内市场均表现出较弱的需求。近几个月来我国焦炭出口持续处于低位，一方面受国际金融危机影响，国际焦炭需求大幅萎缩，另一方面在国家对焦炭出口控制的情况下，国内企业出口焦炭明显下降。从目前的国内外市场环境分析，市场需求将继续保持低位，预计将保持稳中小幅调整的格局。

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