焦炭是怎么制成的

焦炭是通过将煤炭在高温条件下进行干馏制得的一种高碳含量燃料。

焦炭的制作过程，即煤炭的干馏，是一种化学变化过程，主要目的是去除煤炭中的挥发成分，如水分、焦油和气体，从而获得富含固定碳的固态产物——焦炭。以下是焦炭制作的主要步骤和过程：

1. 原料准备：首先，选择合适的煤炭作为原料。一般选用无烟煤、焦煤等品质较好的煤炭，因为这些煤炭的固定碳含量高，挥发分低，更适合炼焦。

2. 破碎与筛选：将煤炭破碎至一定粒度，并经过筛选，去除不合格的煤炭块和杂质。

3. 干馏：将破碎并筛选后的煤炭送入炼焦炉中。炼焦炉有室式炼焦炉和无回收焦炉（热回收焦炉或清洁焦炉）两种类型。在室式炼焦炉中，煤炭被装入炉内，然后进行干馏。干馏过程通常在1000℃以上的高温下进行。

4. 焦化反应：在高温下，煤炭中的挥发成分被释放出来，形成焦油、煤气等副产品。这些挥发成分在炉顶冷凝，形成焦油和煤气，可以被收集和利用。剩下的固态物质即为焦炭。

5. 冷却与取出：干馏后的焦炭在炉内冷却至适宜的温度，然后从炼焦炉中取出。取出后的焦炭需要进一步冷却，以降低其温度，防止因高温而发生自燃。

6. 质量检验：焦炭取出后，需要进行质量检验，以确保其符合各种工业用途的要求。质量检验包括测定焦炭的固定碳含量、灰分、挥发分、硫分等指标。

焦炭的主要成分是碳，其含量通常在85%以上，其余成分包括少量氢、氧、氮、硫等元素。焦炭的颜色呈银灰或黑色，质地坚硬，且具有大小不等的气孔结构，这些气孔有助于焦炭的燃烧和冶金过程中的气体交换。

焦炭主要用于冶金工业，特别是高炉炼铁，作为冶炼钢铁或其他金属的重要原料。此外，焦炭也用于铸造行业，少量用于化肥或燃气工业制造水煤气，以及在电弧炉炼钢操作中应用。

需要注意的是，焦炭的生产过程会产生一定的环境污染，如空气和水资源污染。因此，近年来，清洁生产技术和环保措施得到了越来越多的重视和应用。中国作为世界上焦炭产量最大的国家，在焦炭生产和环保方面承担着重要的责任。