型焦

型焦是用加壓成型的方法生產形狀均一的焦炭，即冶金用的由成型塊狀或球狀加工煤製成的焦炭 ^[1]  。

型焦可作為工業或民用的塊狀燃料和氣化原料， 有的型焦可代替部分常規焦炭用於高爐鍊鐵或沖天爐熔鍊。

型焦品種很多， 按製備工藝分為熱壓型焦和冷壓型焦兩類；按原料或用途可分為褐煤型焦和無煙煤型焦或高爐型焦和鑄造型焦等。

型焦工藝分熱壓和冷壓兩種。

熱壓型焦是將具有一定粘結性的煤料（或單種煤）加熱到塑性温度（一般是800~1000℃）後成型炭化。

冷壓型焦是將低揮發分的弱粘結煤或不粘結煤，也可將高揮發分煤或不粘結煤的半焦，配以適量的粘結劑，在粘結劑的軟化温度（一般為70～100℃）下成型後炭化（個別也有不加熱成型的）。

型焦工藝在配用非粘結性煤和弱粘結性煤的比例上靈活性較大，並能生產具有一定強度的焦炭。

型焦製備工藝所使用的主要設備有LR炭化裝置、旋風加熱爐、沸騰加熱爐、立式混捏機、螺旋擠壓機、對輥成型機、型煤氧化熱處理設備和型煤炭化爐等 ^[2]  。

在型焦工藝中，以單種高揮發分弱粘結性煤製備的熱壓型焦和以低揮發分弱粘結性煤為主體原料製得的冷壓型焦有類似常規焦炭的熔融結構， 其中由單種弱粘煤用氣體作載熱體的熱壓型焦工藝製備的熱壓型焦， 其塊焦反應性指數和反應後強度都較高；以無煙煤和貧煤等低揮發分煤為主體原料和以高揮發分煤的半焦或焦粉等惰性物料為主體原料製得的型焦， 其結構為顆粒聚集型， 類似於混凝土， 煤粒或炭粒之間基本不發生融合， 只借助於粘結劑炭化後形成的網狀炭質骨架把它們聚集在一起。

具有熔融結構的型焦， 其常温機械強度， 尤其是高温機械強度優於顆粒聚集型結構的型焦， 其中有的型焦質量指標可滿足大中型高爐用焦的要求 ^[2]  。

型焦技術是合理利用非煉焦煤資源或擴大煤焦煤資源的有效途徑，工藝條件對型焦質量影響很大。 ^[3] 

型焦性質因受所用原料和工藝條件的影響， 有較大的差異。型焦質量的評定至今尚無單獨標準。作為焦炭代用品使用時， 一般參照或套用相同用途的常規焦炭標準。

型焦與常規焦炭的區別是：

型焦的形狀規則， 塊度均勻， 其大小和形狀可根據用户需要來製備；型焦焦體緻密， 氣孔小且分佈均勻， 整體氣孔率低， 視密度和堆積密度較大；質量好的型焦抗碎強度與合格的常規焦炭相近，抗壓強度也較高， 但有的耐磨強度較差； 型焦的塊焦反應性指數（CRI）較高，反應後強度（CSR）大都較低， 個別的如日本鋼鐵聯盟的連續型焦工藝製備的型焦達到了較高的水平，其反應後強度為51～56%。

型焦作為民用無煙燃料， 已在一些工業發達國家得到較廣泛的應用。在工業上，當前主要用於高爐冶煉試驗和沖天爐熔鍊。

① M₈₀。

② 配料加石灰，故灰分高。

幾種主要的型焦都曾在高爐上進行過冶煉試驗。由於型焦尚處於開發階段，工藝規模較小，大多為半工業性試驗規模，其生產能力與大型高爐不相匹配， 一般情況下，只能以長期積累的型焦在較小高爐中進行短期的試驗或以低配用量在較大高爐中進行冶煉試驗。

但試驗的趨勢是做試驗的高爐容積日益增大，20世紀80年代後期，試驗的高爐容積已從1000m以下擴大到4000m以上；型焦代替常規高爐焦的配入比一般不大於50%，有的達100%;試驗週期由數天增到數十天；一次試驗的型焦耗量由數千噸增至數萬噸。

在大型高爐冶煉中，與全部用高爐焦相比，型焦配用量不大於50%時，爐料透氣性略有下降，爐塵增加，但高爐操作正常，爐況順行；主要技術經濟指標與全部使用常規高爐焦時相仿。

鑄造型焦可以100%代替鑄造焦。在熔鍊中，可得到温度較高的鐵水，有的可高達1500℃以上，為獲得高質量的鑄件提供保 ^[2]  證。鑄造型焦的特點是塊大，抗碎強度高，很適合於沖天爐熔鍊的需要。波蘭IChPW工藝和日本旭焦工藝已實現工業生產，產品大部分本國自用。