焦炭是固体燃料的一种，主要由煤在高温干馏条件下制成，广泛应用于高炉炼铁、有色金属冶炼等领域。其质量标准主要从化学组成、物理性质和机械性能等方面进行评定。以下是焦炭标准指标的详细说明：
一、化学组成
固定碳
- 固定碳是焦炭的主要成分，含量越高，焦炭的发热值越高。
- 一级焦炭固定碳含量不低于85%，二级焦炭不低于82%，三级焦炭不低于80%。
灰分
- 灰分是焦炭中的有害杂质，主要来源于炼焦用煤中的矿物质。
- 灰分含量越低越好，过高会增加高炉冶炼过程中的石灰石消耗和热量损失。
- 一级焦炭灰分不超过12%，二级不超过14%，三级不超过16%。
挥发分
- 挥发分是焦炭成熟度的重要标志，含量过高表示焦炭不成熟（生焦），过低则表示过烧（过火焦）。
- 一级焦炭挥发分不超过1.5%，二级不超过2.0%，三级不超过2.5%。
硫分
- 硫分是焦炭中的有害元素，会降低高炉的脱硫效率。
- 一级焦炭硫分不超过0.7%，二级不超过0.8%，三级不超过1.0%。
磷、氯等杂质
- 这些元素会降低焦炭的化学稳定性，对高炉冶炼过程不利。
二、物理性质
真密度与视密度
- 真密度：1.8-1.95 g/cm³
- 视密度：0.88-1.08 g/cm³。
气孔率
- 气孔率：35-55%，反映了焦炭的多孔性。
比热容
- 平均比热容：0.808 kJ/(kg·K)（100℃），1.465 kJ/(kg·K)（1000℃）。
热导率
- 常温下为2.64 kJ/(m·h·K)，900℃时为6.91 kJ/(m·h·K)。
着火温度
- 空气中着火温度：450-650℃。
粒度组成
- 粒度均匀性对高炉透气性有重要影响。
三、机械性能
抗碎强度（M40）
- 反映焦炭在外力冲击下的抗破碎能力。
- 一级焦炭M40不小于80%，二级为76%-80%，三级不小于72%。
耐磨强度（M10）
- 反映焦炭抵抗摩擦力破坏的能力。
- 一级焦炭M10不大于8.0%，二级不大于9.0%，三级不大于10.0%。
反应性（CRI）与反应后强度（CSR）
- 反应性：焦炭在1100℃与CO₂反应的能力，反映其热稳定性。
- 反应后强度：焦炭与CO₂反应后的机械强度，影响高炉操作稳定性。
四、国家标准依据
- 焦炭质量指标和检验方法依据国家标准GB/T1996—2003《冶金焦炭》进行规范。
- 包括灰分、硫分、挥发分、机械强度、粒度等指标的测定方法。
五、实际应用
- 焦炭在高炉炼铁中作为还原剂、发热剂和料柱骨架，其质量直接影响高炉的透气性、冶炼效率和生铁质量。
- 根据用途，焦炭可分为冶金焦、气化焦和电石用焦等。
以上是焦炭标准指标的全面概述，如需更详细的技术参数或国家标准解读，请参考相关文献或咨询专业人士。
