发热剂：焦炭在高炉冶炼中作为主要的能量来源，使高炉内各种化学反应得

以进行。高炉冶炼所需消耗的热量有70－80%来自燃料的燃烧。

还原剂：焦炭中的固定碳（C）和它燃烧产生的CO、H2与铁矿矿石中各级氧气物反应，将铁还原出来。

料柱骨架：高炉内的矿石和熔剂下降到高温区时，全部软化和熔化成液体，焦炭则即不熔化也不软化，因而成了高炉内支承料柱的骨架。

⒉焦炭的化学成分

焦炭的化学成分决定了其化学性质。化学成分包含有五个方面，即固定碳、灰分、硫分、挥发分、水分的百分含量。

⒊对焦炭的质量要求

亦即其化学成分的要求，有以下五各方面：

⑴固定碳和灰分是焦炭的主要组成部分，两者互为消长关系。固定碳含量高，单位焦炭提供的热量和还原剂就多，灰分含量就低。

灰分含量高所带来的不良影响有：

①因灰分中80%是SiO2和Al2O3，灰分高，则高炉渣量增加。

②灰分在炼焦过程中不能熔融，对焦炭中各种组织的黏结很不利，使裂纹增多，强度降低。

③灰分与焦炭的膨胀性不同，在高炉内加热后，灰分颗粒周围产生裂纹，使焦炭碎裂、粉化。

④灰分中的碱金属和Fe2O3等都对焦炭气化反应起催化作用，使焦炭反应性指数增高，影响反应后强度。

因此要求固定碳含量高而灰分含量低。

⑵ 硫分

高炉燃料（焦炭和煤粉）所带入的硫量约占高炉硫负荷的80%，因此要求其含量尽可能低。还有磷、碱金属等杂质含量尽可能低。

⑶ 挥发分

挥发分是焦炭成熟程度的标志。挥发分含量低，说明结焦后期热分解与热缩聚程度高，气孔壁材质致密，有利于焦炭显微硬度，耐磨强度和反应后强度的提高，因此挥发分含量以低为好。

⑷ 水分

焦炭水分波动引起入炉干焦量变化，即焦炭真实负荷的波动，因而要求焦炭水分在稳定的前提下尽可能低，水分越高，焦粉粘附在焦块上，不易筛除而带入高炉，不利于生产。

⑸ 磷和碱金属含量也是需要控制的成分。

⒋冷态机械强度

焦碳强度与高炉生产状态和操作指标密切相关，包括抗碎强度M40和抗磨强度M10两项指标。采用米库姆转鼓法测定冷态机械强度。焦碳在转动的鼓中，不断地被提料板提起，然后落在钢板上。在此过程中，焦碳与鼓壁和焦碳之间相互产生撞击、磨檫的作用，使焦碳沿裂纹破裂以及表面被磨损，用以测定焦碳的抗碎强度和耐磨强度。鼓体是密闭的钢板制圆筒，内径（1000±5）mm，鼓内长（1000±5）mm，鼓壁厚度不小于5mm，沿鼓长方向有4根100mm×50mm×10mm的角钢，相隔90°焊于鼓内壁上。测量时，鼓内装入粒度大于60mm的试样50Kg，以25r/min的速度旋转4min。停转后将鼓内全部试样用直径40mm及10mm的圆孔筛处理。将焦碳分成大于40mm、40~10mm、小于10mm三级。大于40mm一级需进行手穿孔。筛分时每次入筛量不得超过15kg。将筛分后的各级焦碳称重，大于40mm的焦碳质量占试样总质量的百分数(记为M40)为抗碎强度的指标，而小于10mm的碎焦质量百分数（记为M10）为耐磨强度指标。

GB1996—80规定：（Ⅰ类焦）M40/%≥80.0   M10/%≤8.0

⒌粒度

焦炭粒度要求均匀，平均以40~50㎜为适宜

⒍高温性能（热态条件下的物理化学性能）

焦炭高温性能包括反应性CRI和反应后强度CSR。CRI是衡量焦炭在高温状态下抵抗CO2气化能力的化学稳定性指标，反应性高，在高炉内被CO2溶损的比例高，导致焦比升高，并使焦炭气孔增大，气孔壁变薄，强度下降过程加剧，因此，希望焦炭反应性低些。反应后强度是衡量焦炭经受CO2和碱金属侵蚀状态下保持高温强度的能力，希望焦炭反应后强度高一些。

检测方法（GB4000-83）：焦炭反应性CRI和反应后强度CSR是在同一组试验中完成的。试样是取大于25mm冶金焦20kg，弃去泡焦和炉头焦，制成直径21~25mm的焦球700g，分成3份，每份不少于220g。试验时将经过烘干备好的焦样（200±0.5）g装入反应器，一起放入电炉恒温区。当料层中心温度达到400℃时，通入0.8L/min的N2保护；当料层中心温度达到1100℃时，切断N2改通CO2，流量为5L/min；反应2h后停止加热，切断CO2改通N2，流量为2L/min，并将反应器从炉内取出，在室温下冷却至100℃以下，停止通N2，打开反应器，取出焦样称量，以损失的焦炭质量占反应前焦样总质量的百分数为焦炭反应性指标（记为CRI）。将反应后焦样全部装入Ⅰ型转鼓内（鼓体为普通光管制成，内径130mm，长700mm），以20转/min的转速共转30min，总转数600转。然后取出焦样筛分、称重，以转鼓后大于10mm粒级焦炭占反应后残余焦炭的质量百分数为焦炭反应后强度指标（记为CSR）。