兰炭的生产及应用

兰炭的生产及应用兰炭的生产及应用兰炭的生产及应用资料仅供参考文件编号：2022年4月兰炭的生产及应用版本号：A修改号：1页次：1.0审核：批准:发布日期：兰炭的生产及应用兰炭又称半焦，是煤转换的产品。兰炭是无黏性或弱黏性的高挥发分烟煤在低温条件下干馏热解，得到的较低挥发分的固体炭质产品；呈浅黑色，粒度在0-60mm。兰炭具有比电阻高、固定碳高、化学活性高、高比表面积以及含硫、磷、灰分低等特性；但强度低，易产生粉末。1兰炭使用范围兰炭适用于作为铁合金等冶炼用还原剂、电石还原剂、固定床气化用原料、合成氨原料、高炉炼铁代替小块焦和喷吹用燃料、工业及民用燃料（包括铁矿石烧结用的燃料）等。2兰炭的质量标准2010年9月26日发布了国家标准GB/T25212-2010《兰炭产品品种及等级划分》，主要内容包括：①兰炭产品规格及分类；②兰炭产品质量等级划分。该标准将兰炭产品按其粒度、用途和技术要求划分为3类共6个品种。2010年9月26日发布了《兰炭产品技术条件》，该标准规定了不同用途兰炭的技术要求、试验方法、检验规则、运输及贮存等。其中包括：用作铁合金等冶炼用还原剂的兰炭产品技术要求和试验方法、用作电石还原剂的兰炭产品技术要求和试验方法、用作固定床气化原料的兰炭产品技术要求和试验方法、用作高炉喷吹原料的兰炭产品技术要求和试验方法、用作工业及民用燃料的兰炭产品技术要求和试验方法等。3兰炭的生产目前，我国兰炭产地主要在山西神木、内蒙古、新疆、贵州等地。总体上，兰炭企业规模小且分散。兰炭质量波动大，特别是企业之间灰分和有害杂质含量相差较大。现在，神木地区整合了兰炭企业，规划了8个兰炭工业集中区的规划建设，使兰炭质量有了明显的提高。2011年我国兰炭产量约为4000万t。陕西神木县兰炭产量为1200万t，生产规模已达到2200万t。4兰炭的应用兰炭在铁合金领域的应用2011年，我国铁合金产量为万t。铁合金品种很多，有硅铁、钼铁、钒铁、锰铁、铬铁、钨铁、硅锰合金等几十个品种。每个品种又有许多系列。硅铁生产已普遍使用兰炭。冶炼1t硅铁需要约1t左右的碳素，其中约使用500kg的兰炭。国家已公布了《铁合金用兰炭质量标准》，对兰炭的含碳量、有害杂质含量、粒度等物理、化学性能均有具体要求。我国每年约生产400万t的硅铁，按每吨硅铁用500kg兰炭计算，每年要用约200万t的兰炭。兰炭在聚氯乙烯（PVC）工业的应用我国电石法聚氯乙烯的年产量在1000万t以上，产量位居世界第一。每生产1t电石法聚氯乙烯，要消耗电石。生产1t电石要消耗兰炭。2011年电石法聚氯乙烯消耗兰炭约1050万t。兰炭在高炉炼铁中的应用2011年，我国重点钢铁企业产铁55959万t，高炉喷煤比为148kg/t，焦比为374kg/t。计算可知：重点钢铁企业炼铁消耗喷吹煤粉万t，焦炭消耗万t。兰炭可以替代部分炼铁用焦炭和煤粉，具有很大的潜力。5高炉炼铁应用兰炭的研究兰炭在炼铁系统的应用范围1）兰炭可替代小块焦兰炭在价格上比焦炭具有明显的优势，在高炉炼铁中应得到广泛的使用。特别是对生产高纯铸造铁的小高炉，更有意义。一般讲兰炭比焦炭的灰分低5%-8%，且含有害杂质少，是生产高纯生铁最好的燃料。目前，兰炭价格在1000元/t左右，而焦炭在2000元/t以上。高炉炼铁使用兰炭有较好的经济性。但兰炭强度低，只能代替小块焦，兰炭加在烧结矿中的效果最好；用量在15-30kg/t铁。2）兰炭可用于高炉喷吹兰炭含碳高，含硫、磷、灰分低，用于喷吹，其置换比高，比喷煤的效果好。但兰炭价格可能会比喷吹煤贵，这取决于运费价格的高低。兰炭不用磨得太细，进行喷吹（进行粒煤喷吹），其硬度比煤高，可能对管道磨损大。3）兰炭可代替烧结固体燃料当前，国家提出要对烧结烟气进行综合治理，烧结烟气脱硫是强令性指标。为此，烧结厂要付出较大的代价。欧洲钢铁企业采取买低硫分的煤，可不进行烧结烟气脱硫。兰炭含硫很低，我国烧结厂也可走欧洲的路，使用低硫分的兰炭，降低烧结生产成本。目前，我国烧结矿年产量在8亿t左右，烧结固体燃料消耗在54kg/t左右。如果使用兰炭，用量将会很大。4）铁系统使用兰炭有利于节能减排兰炭含碳高、含有害杂质低，比焦炭的置换比高，可以降低炼铁燃料比，进而降低炼铁工序能耗。兰炭替代焦炭，使焦炭使用量减少，也就是减少了炼焦工序能耗，最终降低炼铁系统能耗。这是炼铁系统用能结构的节能。兰炭在炼铁系统应用的条件兰炭价格要适中，并且需要解决运输问题。兰炭价格要明显低于焦炭，才具有竞争优势，才会促进高炉使用兰炭的积极性。当前，炼铁企业