1、兰炭的生产及应用兰炭又称半焦，是煤转换的产品。兰炭是无黏性或弱黏性的高挥发分烟煤在低温条件下干馏热解，得到的较低挥发分的固体炭质产品；呈浅黑色，粒度在 0-60mm。 兰炭具有比电阻高、固定碳高、化学活性高、高比表面积以及含硫、磷、灰分低等特性；但强度低，易产生粉末。 1 兰炭使用范围 兰炭适用于作为铁合金等冶炼用还原剂、电石还原剂、固定床气化用原料、合成氨原料、高炉炼铁代替小块焦和喷吹用燃料、工业及民用燃料（包括铁矿石烧结用的燃料）等。 2 兰炭的质量标准 2010 年 9 月 26 日发布了国家标准 GB/T25212-2010兰炭产品品种及等级划分，主要内容包括：兰炭产品规格及分类；兰炭
2、产品质量等级划分。该标准将兰炭产品按其粒度、用途和技术要求划分为 3 类共 6 个品种。 2010 年 9 月 26 日发布了兰炭产品技术条件，该标准规定了不同用途兰炭的技术要求、试验方法、检验规则、运输及贮存等。其中包括：用作铁合金等冶炼用还原剂的兰炭产品技术要求和试验方法、用作电石还原剂的兰炭产品技术要求和试验方法、用作固定床气化原料的兰炭产品技术要求和试验方法、用作高炉喷吹原料的兰炭产品技术要求和试验方法、用作工业及民用燃料的兰炭产品技术要求和试验方法等。 3 兰炭的生产 目前，我国兰炭产地主要在山西神木、内蒙古、新疆、贵州等地。总体上，兰炭企业规模小且分散。兰炭质量波动大，特别是企业之
3、间灰分和有害杂质含量相差较大。现在，神木地区整合了兰炭企业，规划了 8 个兰炭工业集中区的规划建设，使兰炭质量有了明显的提高。 2011 年我国兰炭产量约为 4000 万 t。陕西神木县兰炭产量为 1200 万 t，生产规模已达到 2200 万 t。 4 兰炭的应用 4.1 兰炭在铁合金领域的应用 2011 年，我国铁合金产量为 2841.6 万 t。铁合金品种很多，有硅铁、钼铁、钒铁、锰铁、铬铁、钨铁、硅锰合金等几十个品种。每个品种又有许多系列。硅铁生产已普遍使用兰炭。冶炼 1t 硅铁需要约 1t 左右的碳素，其中约使用 500kg 的兰炭。国家已公布了铁合金用兰炭质量标准，对兰炭的含碳量、
4、有害杂质含量、粒度等物理、化学性能均有具体要求。我国每年约生产 400 万 t 的硅铁，按每吨硅铁用 500kg 兰炭计算，每年要用约 200 万 t 的兰炭。 4.2 兰炭在聚氯乙烯（PVC）工业的应用 我国电石法聚氯乙烯的年产量在 1000 万 t 以上，产量位居世界第一。每生产 1t 电石法聚氯乙烯，要消耗 1.5t 电石。生产 1t 电石要消耗 0.7t 兰炭。2011 年电石法聚氯乙烯消耗兰炭约 1050 万 t。 4.3 兰炭在高炉炼铁中的应用 2011 年，我国重点钢铁企业产铁 55959 万 t，高炉喷煤比为 148kg/t，焦比为374kg/t。计算可知：重点钢铁企业炼铁消耗
5、喷吹煤粉 8281.9 万 t，焦炭消耗 20928.66万 t。兰炭可以替代部分炼铁用焦炭和煤粉，具有很大的潜力。 5 高炉炼铁应用兰炭的研究 5.1 兰炭在炼铁系统的应用范围 1）兰炭可替代小块焦 兰炭在价格上比焦炭具有明显的优势，在高炉炼铁中应得到广泛的使用。特别是对生产高纯铸造铁的小高炉，更有意义。 一般讲兰炭比焦炭的灰分低 5%-8%，且含有害杂质少，是生产高纯生铁最好的燃料。 目前，兰炭价格在 1000 元/t 左右，而焦炭在 2000 元/t 以上。高炉炼铁使用兰炭有较好的经济性。但兰炭强度低，只能代替小块焦，兰炭加在烧结矿中的效果最好；用量在 15-30kg/t 铁。 2）兰炭
6、可用于高炉喷吹 兰炭含碳高，含硫、磷、灰分低，用于喷吹，其置换比高，比喷煤的效果好。但兰炭价格可能会比喷吹煤贵，这取决于运费价格的高低。兰炭不用磨得太细，进行喷吹（进行粒煤喷吹），其硬度比煤高，可能对管道磨损大。 3）兰炭可代替烧结固体燃料 当前，国家提出要对烧结烟气进行综合治理，烧结烟气脱硫是强令性指标。为此，烧结厂要付出较大的代价。欧洲钢铁企业采取买低硫分的煤，可不进行烧结烟气脱硫。兰炭含硫很低，我国烧结厂也可走欧洲的路，使用低硫分的兰炭，降低烧结生产成本。目前，我国烧结矿年产量在 8 亿 t 左右，烧结固体燃料消耗在 54kg/t 左右。如果使用兰炭，用量将会很大。 4）铁系统使用兰炭有利于节能减排 兰炭含碳高、含有害杂质低，比焦炭的置换比高，可以降低炼铁燃料比，进而降低炼铁工序能耗。 兰炭替代焦炭，使焦炭使用量减少，也就是减少了炼焦工序能耗，最终降低炼铁系统能耗。这是炼铁系统用能结构的节能。 5.2 兰炭在炼铁系统应用的条件 兰炭价格要适中，并且需要解决运输问题。兰炭价格要明显低于焦炭，才具有竞争优势，才会促进高炉使用兰炭的积极性。当前，炼铁企业利润低，要建立炼铁厂与兰炭企业双赢的机制，共同生存和发展。 神木地区不通火车，造成兰炭运输困难，运输成本升高。建议先在距离神木地区较近的炼铁厂开展工作；另外，神木地区兰炭企业要建立产业集中地，可保证兰炭的供应和质量。
