蘭炭

蘭炭（英文名稱：Half   coke）半焦，學(xué)名蘭炭，是一種重要的碳素材料，由高揮發(fā)分煤干餾而成，在中低溫下不結(jié)塊或弱結(jié)塊（熱解）得到的固體碳產(chǎn)物因燃燒火焰呈藍(lán)色而得名。木炭主要由固定碳組成，其形狀為塊狀和淺黑色，粒度一般在3毫米以上。具有固定碳高、比電阻高、化學(xué)活性高、含灰份低、硫低、磷低、鋁低等特性。可以分為大料、中料、小料及焦面。與煙煤相比，木炭是一種環(huán)境友好的清潔燃料、無煙煤和蘭炭的指標(biāo)較好。可以大幅度降低散燒煤的污染物排放，同時也不會比用煤增加太多成本。制備藍(lán)炭有兩種方法粘土熔煉法和機制法粘土冶煉藍(lán)炭是用明火點燃煤塊，完全燃燒后用水熄滅而成；機制藍(lán)炭是通過使用機械化窯爐生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)藍(lán)炭。由于其特殊的性能和低廉的價格，被廣泛應(yīng)用于鐵合金中、電石生產(chǎn)、化工、冶金、炭材料、清潔燃料等方面應(yīng)用廣泛。

木炭由優(yōu)質(zhì)侏羅紀(jì)煤制成，碳含量固定、比電阻高、化學(xué)活性高、含灰份低、硫低、磷低、鋁低等特性。蘭炭也稱為半焦、焦炭，結(jié)構(gòu)塊狀，粒度一般在3毫米以上，顏色為淺黑色。木炭可以分為八角、中料、小料及焦面。小料粒度在6mm13mm之間，中料粒度在13mm25mm之間，大料粒度大于25mm，焦平面粒度小于6mm。

蘭炭大料

木炭是一種粒度為35mm~80mm的產(chǎn)品，可用作鐵合金或電石生產(chǎn)中的含碳還原劑、它可作為固定床氣化的原料，并可替代焦炭（冶金焦）而廣泛用于化工、冶煉、造氣等行業(yè)。

蘭炭小料

木炭粉是一種粒度為6mm~18mm的產(chǎn)品，可用作燃料、氣化原料、高爐噴吹原料等，可直接用于蒸汽鍋爐，也是制作環(huán)保型煤的最佳材料。

蘭炭面

木炭表面是粒徑小于6mm的產(chǎn)品，可用作燃料和氣化原料、高爐噴吹原料等。

藍(lán)炭外觀呈塊狀淺黑色，粒度一般在3毫米以上。根據(jù)顆粒大小不同，可分為塊狀藍(lán)炭、粉狀蘭炭。外觀為深灰至灰色，燃點低，電阻率高。與二氧化碳、蒸汽或氧氣具有很強的反應(yīng)性。蘭炭的性質(zhì)取決于原煤的性質(zhì)和干餾工藝。生產(chǎn)藍(lán)炭的原料多為低灰分、低硫、低階煤含磷量低，因此也具有較高的固定碳、低灰、低硫、低磷的特點。木炭具有較大的比表面積，其吸附性能可以接近活性炭或碳分子篩。

與焦炭相比，蘭炭的密度較低、揮發(fā)分含量高（7%~20%高孔隙率和低機械強度。焦炭被用來煉鋼，而藍(lán)炭可以用來制罐因為它容易破碎，所以不能在高爐里用來煉鋼。藍(lán)炭的市場價格一般比普通焦炭低得多。焦炭主要通過高溫干餾生產(chǎn)干餾溫度通常需要達(dá)到1000℃左右，每座大型焦?fàn)t的產(chǎn)量可達(dá)50座-110萬噸/年。藍(lán)炭的生產(chǎn)主要以低溫干餾為主，干餾溫度一般在600℃左右，藍(lán)炭爐單爐年產(chǎn)量多為3-5萬噸/年。在pm2.5等指標(biāo)，蘭炭與無煙煤非常接近，且部分指標(biāo)優(yōu)于無煙煤。木炭和無煙煤是兩種最清潔的煤。但是無煙煤的價格比藍(lán)炭高，儲量也比較少。

土煉蘭炭

粘土熔煉的藍(lán)木炭是通過用明火點燃并在完全燃燒后用水熄滅而制成的。局部碳精煉的生產(chǎn)工藝簡單、落后，但由于煤質(zhì)優(yōu)良，其產(chǎn)品仍被認(rèn)可，并在電石、鐵合金生產(chǎn)已成為不可替代的優(yōu)質(zhì)碳素材料。因為它的生產(chǎn)過程簡單、落后，人工操作只能依靠經(jīng)驗觀察火勢，因此質(zhì)量無法穩(wěn)定，一般來說，固定碳只能保證在82%左右。然而，由于它浪費資源和污染環(huán)境，它在21世紀(jì)初逐漸停產(chǎn)。

機制蘭炭

機制蘭炭采用機械化窯爐生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)爐子裝有可控測溫設(shè)備，生產(chǎn)的藍(lán)炭用回收氣體燃燒干燥以降低水分。機制蘭炭的固定碳比粘土制蘭炭高5~10%，灰分和揮發(fā)分下降3~5%質(zhì)量穩(wěn)定，機械強度明顯提高，煤焦油收率提高。

蘭炭

非煉焦煤如不粘煤或弱粘煤是生產(chǎn)蘭炭的主要原料，不需要配煤。生產(chǎn)過程可以根據(jù)熱載體的不同分為氣體、固體和氣固熱載體干餾工藝。典型的熔爐類型和工藝有：英國的木爐技術(shù)和德國的魯奇三段爐技術(shù)、考伯斯?fàn)t工藝、魯奇-魯爾（L-R）美國托斯科的克拉夫特（TOSCOAL）工藝、低階煤轉(zhuǎn)化提質(zhì)（LFC）工藝和CODE（Coal   Oil   Energy   Development）技術(shù)中國和亞洲內(nèi)熱式豎爐技術(shù)、外加熱豎爐技術(shù)、回轉(zhuǎn)窯工藝等。

柴爐技術(shù)是由英國發(fā)展起來的，它采用連續(xù)外加熱立式爐，主要用于生產(chǎn)城市煤氣；魯奇三段爐工藝由德國魯奇公司設(shè)計開發(fā)，采用連續(xù)內(nèi)熱式干餾爐對粘結(jié)性小的塊煤和型煤進(jìn)行干餾；L-r過程由聯(lián)邦德國研究成功，以循環(huán)熱半焦粉為熱載體，煤粉在干餾爐內(nèi)與循環(huán)熱半焦粉混合后快速干餾成半焦；Cobbs爐工藝是德國開發(fā)的，可以用貧煤氣加熱，也可以用富煤氣加熱它是一種上下交替加熱的外置加熱爐。

TOSCOAL工藝是由美國提出的，將弱粘結(jié)煤在熱解鼓中用熱陶瓷球加熱干餾成半焦；LFC過程是由美國設(shè)計和開發(fā)的，煤是干燥的、干餾是在兩個旋轉(zhuǎn)爐中通過惰性氣體熱載體進(jìn)行干燥的、干餾成半焦。美國于1962年提出了COED工藝，在四個連續(xù)流化床中用載熱氣體將煤粉干餾成半焦。內(nèi)熱式豎爐工藝由中國中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究所設(shè)計和開發(fā)塊煤自上而下與高溫氣體逆流接觸，最后通過預(yù)熱段和干餾段干餾成半焦；外加熱豎爐技術(shù)是由中國鞍山焦耐設(shè)計研究院開發(fā)的它采用連續(xù)立式炭化爐，是一種以塊煤為原料的上下交替加熱的外加熱爐；回轉(zhuǎn)窯工藝是由中國北京煤化工研究所開發(fā)的煤在回轉(zhuǎn)窯中加熱，最后干餾成半焦。

中國藍(lán)炭產(chǎn)能主要分布在陜西、新疆、內(nèi)蒙、寧夏及河北地區(qū)。其中，陜西（產(chǎn)能占比約48%及新疆（產(chǎn)能占比約37.5%是我國藍(lán)碳產(chǎn)能占比最大的兩個區(qū)域。陜西 的產(chǎn)能主要集中在榆林的神木（產(chǎn)能占比約27%及府谷地區(qū)（產(chǎn)能占比約19%新疆 公司的生產(chǎn)能力主要集中在哈密地區(qū)（產(chǎn)能占比約20%

健康危害

木炭燃燒會釋放出對人體健康影響最大的多環(huán)芳烴。多環(huán)芳烴對人類具有致癌性、致畸、致突變的“三致”有毒，可損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)、損傷淋巴細(xì)胞微核率、肝功能和DNA修復(fù)能力干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)，威脅人體健康。

環(huán)境影響

藍(lán)炭生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生工業(yè)廢水。其廢水中含有大量未被高溫氧化的低分子量有機物，其濃度遠(yuǎn)高于成分相近的焦化廢水它的成分復(fù)雜，含有大量的氨氮、氰化物硫化物和油類等無機污染物、多環(huán)芳烴、含氮、氧、含硫雜環(huán)化合物等有機化合物和蘭炭工業(yè)廢水的無害化處理已成為亟待解決的關(guān)鍵問題之一。

蘭炭廢水的主要污染特征如下：廢水中含有大量煤焦油物質(zhì)，包括由各種多環(huán)芳烴和直鏈烴組成的重油、輕油及乳化油；苯酚濃度高，并含有一定濃度的氰化物污染物，這是經(jīng)濟的、有效地處理和回收蘭炭廢水中的有用物質(zhì)是十分必要的；廢水中氨氮濃度高；高色度，含有多種生色團(tuán)和發(fā)色團(tuán)物質(zhì)；生物降解性差，有毒有害化合物種類多、含量高、毒性大、是典型的高濃度難降解有機廢水，性質(zhì)穩(wěn)定。

消防處理

在蘭炭的生產(chǎn)過程中，需要將原煤破碎至 20~80mm ，并通過輸煤棧橋送到炭化爐頂部作為炭化原料。原料煤在儲存、破碎、篩選、易燃粉塵在轉(zhuǎn)運過程中容易飄散，堆場發(fā)生自燃或明火、施加靜電容易發(fā)生粉塵爆燃。泡沫滅火器和噴水滅火系統(tǒng)可用于滅火。