焦炭主要用于高炉炼铁，作为还原剂、热源和料柱骨架。此外，在铸造、化工、电石和铁合金等领域也有广泛应用。不同行业的应用对焦炭的质量指标要求有所不同，炼钢用焦炭要求更高。

焦炭在高炉炼铁中的关键作用

高炉炼铁是现代钢铁生产的核心环节，而焦炭在其中扮演着不可或缺的角色。它主要发挥以下三种作用：

还原剂：氧化铁的克星

焦炭中的碳在高炉高温下与氧化铁（铁矿石的主要成分）发生化学反应，将铁从氧化物中还原出来。这是炼铁的核心过程，没有焦炭，铁矿石就无法变成液态铁。

反应式：Fe?O? + 3C → 2Fe + 3CO

热源：高温冶炼的保障

焦炭燃烧产生大量热能，维持高炉内1300-1500℃的高温，为还原反应和铁的熔化提供必要的能量。控制焦炭的燃烧速度和热量释放，是保证炼铁过程稳定和高效的关键。

料柱骨架：透气性的守护者

高炉内填充着铁矿石、焦炭和熔剂等物料，形成料柱。焦炭具有较高的强度和抗压性，能够支撑料柱，维持料柱的透气性。良好的透气性保证了炉气的流通，促进反应的进行。

焦炭在铸造行业的应用

铸造是将液态金属注入模具中冷却凝固，得到所需形状的金属零件的工艺。焦炭在铸造行业主要用作：

熔炼燃料：提供热能

在冲天炉中，焦炭燃烧提供熔炼金属所需的热量。铸造用焦炭要求块度大、强度高、灰分低，以保证燃烧稳定，减少杂质混入金属液中。

渗碳剂：改变成分

在某些特殊铸件的生产中，需要提高铸件表面的硬度和耐磨性。这时，可以将破碎的焦炭混入造型材料中，在高温下使铸件表面渗碳。

焦炭在化工行业的应用

焦炭是化工生产的重要原料，可以用来生产多种化工产品：

制造水煤气：

将水蒸气通过炽热的焦炭层，发生反应生成一氧化碳和氢气，这就是水煤气，可用作燃料或合成氨的原料。

反应式：C + H?O → CO + H?

生产电石：

焦炭和石灰石在高温下反应生成电石（碳化钙），电石是生产乙炔的重要原料，乙炔可以用来合成多种有机化合物。

反应式：CaO + 3C → CaC? + CO

焦炭在其他领域的应用

除了炼铁、铸造和化工，焦炭还在以下领域有所应用：

铁合金生产：

焦炭可用作还原剂，生产硅铁、锰铁等铁合金。

活性炭生产：

优质焦炭可以作为活性炭的原料。

发电：

在一些地区，焦炭可以作为燃料用于发电。

不同行业对焦炭质量指标的要求

不同行业对焦炭的质量指标要求有所不同。下表总结了炼铁和铸造行业对焦炭质量指标的主要要求：

可见，不同应用场景对焦炭的质量要求有所差异，选择合适的焦炭对于提高生产效率和产品质量至关重要。