焦炭是一种黑色、多孔、易燃的固体燃料，主要由碳组成。它是钢铁生产和许多其他工业过程中的重要原料。

焦炭的来源

焦炭是通过将煤炭在高温下加热，在没有或只有少量氧气的情况下进行干馏而制成的。这个过程称为焦化。

焦化过程

焦化过程通常在称为焦炉的密闭容器中进行。煤炭被装入焦炉，然后加热至约 1000 至 1300 摄氏度（1832 至 2372 华氏度）。加热会使煤炭中的挥发性物质，如水分、焦油和气体，释放出来。这些挥发性物质被收集并用作其他产品，例如焦油用于道路铺设，煤气用于照明和加热。

留在焦炉中的煤炭残留物就是焦炭。它是一种高度碳化的物质，含有约 85% 至 95% 的碳。

焦炭的用途

焦炭的主要用途是作为钢铁生产中的还原剂。在高炉中，焦炭与铁矿石反应，将铁从矿石中还原成金属铁。焦炭还用作其他工业过程中的燃料，例如水泥生产和发电。

焦炭的类型

根据所用煤炭的类型和焦化条件，可以生产出不同类型的焦炭。最常见的焦炭类型包括：

• 冶金焦：用于钢铁生产。
• 铸造焦：用于铸造行业。
• 无烟煤：用于家庭取暖和烹饪。

焦炭的生产

焦炭生产是一个复杂的过程，涉及以下步骤：

1. 煤炭准备：煤炭被破碎并筛选成一致的尺寸。
2. 装炉：煤炭被装入焦炉。
3. 加热：焦炉被加热至约 1000 至 1300 摄氏度（1832 至 2372 华氏度）。
4. 干馏：挥发性物质从煤炭中释放出来。
5. 焦化：焦炭在焦炉中停留 12 至 36 小时，具体取决于所生产的焦炭类型。
6. 出焦：焦炭从焦炉中取出并冷却。

焦炭生产的环境影响

焦炭生产会产生一些环境影响，包括：

• 空气污染：焦化过程会释放出二氧化碳、一氧化碳和氮氧化物等空气污染物。
• 水污染：焦化过程产生的废水含有有害物质，需要妥善处理。
• 固体废物：焦炭生产会产生大量的固体废物，如煤焦油和焦炉煤气。

为了减轻这些环境影响，焦炭生产厂通常配备有污染控制设备，例如洗涤器和除尘器。