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焦炭概述
一、焦炭定义
烟煤在隔绝空气条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。
由高温炼焦得到焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。炼焦过程中产生经回收、净化后焦炉煤气既是高热值燃料，又是关键有机合成工业原料。
二、焦炭类别
铸造焦：是专用和化铁炉熔铁焦炭。铸造焦是化铁炉熔铁关键燃料。其作用是熔化炉料并使铁水过热，支撑料柱保持其良好透气性。所以，铸造焦应含有块度大、反应性低、气孔率小、含有足够抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。
冶金焦：是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦统称。因为90%以上冶金焦均用于高炉炼铁，所以往往把高炉焦称为冶金焦。
三、焦炭用途
焦炭关键用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属鼓风炉冶炼，起还原剂、发烧剂和料柱骨架作用。炼铁高炉采取焦炭替换木炭，为现代高炉大型化奠定了基础，是冶金史上一个重大里程碑。为使高炉操作达成很好技术经济指标，冶炼用焦炭（冶金焦）必需含有合适化学性质和物理性质，包含冶炼过程中热态性质。焦炭除大量用于炼铁和有色金属冶炼（冶金焦）外，还用于铸造、化工、电石和铁合金，其质量要求有所不一样。如铸造用焦，通常要求粒度大、气孔率低、固定碳高和硫分低；化工气化用焦，对强度要求不严，但要求反应性好，灰熔点较高；电石生产用焦要求尽可能提升固定碳含量。
四、焦炭分布
从中国焦炭产量分布情况看，中国炼焦企业地域分布不平衡，关键分布于华北、华东和东北地域。
五、焦炭物理性质
焦炭物理性质包含焦炭筛分组成、焦炭散密度、焦炭真相对密度、焦炭视相对密度、焦炭气孔率、焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数、焦炭收缩率、焦炭电阻率和焦炭透气性等。 
焦炭物理性质和其常温机械强度和热强度及化学性质亲密相关。焦炭关键物理性质以下：
真密度为 1.8-1.95g/cm3；
视密度为 0.88-1.08g/ cm3；
气孔率为 35-55%；
散密度为 400-500kg/ m3； 
平均比热容为 0.808kj/（kgk）（100℃），1.465kj/（kgk）（1000℃）；
热导率为 2.64kj/（mhk）（常温），6.91kg/（mhk）（900℃）； 
着火温度（空气中）为 450-650℃； 
干燥无灰基低热值为 30-32KJ/g； 
比表面积为 0.6-0.8m2/g 。
六、焦炭化学性质
1、焦炭反应性  
焦炭和二氧化碳、氧和水蒸汽等进行化学反应能力。焦炭在高炉冶炼过程中，和CO2、O2和水蒸汽发生下列化学反应： 
C+O2 →CO2＋393.3 (kJ•mol-1) 
    C+1/2O2→CO＋110.4 (kJ•mol-1) 
    C+CO2 → 2 CO－172.5 (kJ•mol-1) 
    C+H2O → CO＋H2 －131.3 (kJ•mol-1) 
因为焦炭和O2和H2O反应有和CO2反应相类似规律，大多数国家全部用焦炭和CO2间反应特征评定焦炭反应性。焦炭反应性和焦炭块度、气孔结构、光学组织、比表面积、灰分成份和含量等相关；还因测定是所采取条件，如反应温度、反应气组成、反应气流量和压力等原因而成改变。所以，评定炭反应性必需在要求条件下（GB4000－83）进行试验， 以反应后失重百分数作为反应指数（Cr）。反应后焦炭在直径130mm，长700mmI型转鼓中以20r/min速度转动600转，然后用10mm筛子筛分，测量筛上物占装入转鼓反应后焦炭量百分数作为反应后强度Sar，多数国家要求Cr<30%～35%，Sar>48%～50%。在反应条件一定情况下，焦炭反应性关键受炼焦煤料性质、炼焦工艺、所得焦炭结构和焦炭灰成份影响。 
降低焦炭反应性方法。通常认为，在炼焦配煤中合适多用低挥发分煤和中等挥分煤，少用高挥发煤；提升炼焦终温；闷炉操作；增加装炉煤散密度，调整装炉煤粒度组成；干法熄焦；提升焦炭光学各向异性组织含量；降低气孔比表面积；降低焦炭灰分（金属氧化物含有正催化作用，B2O3含有负催化作用）。有学者认为，配用低变质程度、弱黏结性气煤类煤炼成焦炭含有大量各向同性结构，有着良好抗高温碱侵蚀性能。 
2 焦炭燃烧性 
作为燃料是焦炭关键用途，发烧量、着火温度等是焦炭关键参数。 
（1）焦炭发烧量。焦炭发烧量是用氧弹量热计测定，按GB－213标准进行，操作精细，误差可在125J/g以内。焦炭中碳、氢、硫、氮全部能和氧化合，由其反应热能够计算出焦炭发烧量，其值在33400～33650J/g。对焦炭CO2反应性有影响各原因对焦炭燃烧性也含有相同影响。 
（2）焦炭着火点。 焦炭着火点是指焦炭在干燥空气中产生燃烧现象最低温度。测定焦炭着火点方法，习惯上采取1943年布莱登和赖利等人设计方法，高炉焦着火温度为550～650℃。 
3 焦炭抗碱性  
它是焦炭在高炉冶炼过程中抵御碱金属及其盐类作用能力。即使焦炭本身钾、钠碱金属含量很低（约0.1%～0.3%），但在高炉冶炼过程中，由矿石带入大量钾、钠，并富集在焦炭中（可高达3%以上），对焦炭反应性、焦炭机械强度和焦炭结构均会产生有害影响，危及高炉操作。提升焦炭抗碱能力方法有： 
（1）采取多种方法降低焦炭和CO2反应性，提升反应后强度。  
（2）从高炉操作采取方法，降低高炉炉身上部温度，降低碱金属在高炉循环，从而降低焦炭中钾、钠富集量。  
（3）炼焦煤料合适配用低变质程度弱黏结性气煤类煤。 
七、焦炭质量指标
焦炭是高温干馏固体产物，关键成份是碳，是含有裂纹和不规则孔孢结构体（或孔孢多孔体）。裂纹多少直接影响到焦炭力度和抗碎强度，其指标通常以裂纹度（指单位体积焦炭内裂纹长度多少）来衡量。
衡量孔孢结构指标关键用气孔率（只焦炭气孔体积占总体积百分数）来表示，它影响到焦炭反应性和强度。不一样用途焦炭，对气孔率指标要求不一样，通常冶金焦气孔率要求在40～45%，铸造焦要求在35～40%，出口焦要求在30%左右。
焦炭裂纹度和气孔率高低，和炼焦所用煤种有直接关系，如以气煤为主炼得焦炭，裂纹多，气孔率高，强度低；而以焦煤作为基础煤炼得焦炭裂纹少、气孔率低、强度高。
焦炭强度通常见抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。焦炭抗碎强度是指焦炭能抵御受外来冲击力而不沿结构裂纹或缺点处破碎能力，用M40值表示；焦炭耐磨强度是指焦炭能抵御外来摩檫力而不产生表面玻璃形成碎屑或粉末能力，用M10值表示。焦炭裂纹度影响其抗碎强度M40值，焦炭孔孢结构影响耐磨强度M10值。M40和M10值测定方法很多，中国多采取德国米贡转鼓试验方法。
八、焦炭质量评价
1、焦炭中硫分：硫是生铁冶炼有害杂质之一，它使生铁质量降低。在炼钢生铁中硫含量大于 0.07% 即为废品。由高炉炉料带入炉内硫有 11% 来自矿石；3.5% 来自石灰石；82.5% 来自焦炭，所以焦炭是炉料中硫关键起源。焦炭硫分高低直接影响到高炉炼铁生产。当焦炭硫分大于1.6%，硫份每增加 0.1% ，焦炭使用量增加 1.8%，石灰石加入量增加3.7%, 矿石加入量增加0.3% 高炉产量降低1.5—2.0%. 冶金焦含硫量要求小于 1%，大中型高炉使用冶金焦含硫量小于 0.4—0.7% 。 
2、焦炭中磷分：炼铁用冶金焦含磷量应在0.02—0.03% 以下。
3、焦炭中灰分：焦炭灰分对高炉冶炼影响是十分显著。焦炭灰分增加1%，焦炭用量增加 2—2.5% 所以，焦炭灰分降低是十分必需。
4、焦炭中挥发分：依据焦炭挥发分含量可判定焦炭成熟度。如挥发分大于1.5%，则表示生焦；挥发分小于 0.5—0.7%, 则表示过火，通常成熟冶金焦挥发分为1%左右。
5、焦炭中水分：水分波动会使焦炭计量不准，从而引发炉况波动。另外，焦炭水分提升会使M04偏高，M10偏低，给转鼓指标带来误差。 
6、焦炭筛分组成：在高炉冶炼中焦炭粒度也是很关键。中国过去对焦炭粒度要求为：对大焦炉（1300— 平方米）焦炭粒度大于 40 毫米；中、小高炉焦炭粒度大于 25 毫米。但现在部分钢厂试验表明，焦炭粒度在40—25 毫米为好。大于 80 毫米焦炭要整粒，使其粒度范围改变不大。这么焦炭块度均一，空隙大，阻力小，炉况运行良好。
焦炭期货上市条件及原因
一、焦炭品种属性符合期货物种基础要求
焦炭符合期货物种必需含有易储藏、品质易于划分、供给量大、价格波动频繁等特征。
1、焦炭是一个大宗商品
焦炭是一个关键工业品，关键用于高炉炼铁和铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属鼓风炉冶炼，另外，还用于铸造、化工、电石和铁合金等领域。中国80%左右焦炭用于炼铁，其它20%用于有色金属冶炼、化工等行业；国外90%—95%用于钢铁生产。中国焦炭产量25411.7万吨，29768.3万吨，32894.33万吨，上六个月17231.47万吨，同比上涨11.4%。伴随钢铁、化工、机械铸造、电石等行业高速发展，这种需求态势将继续保持。据估计，全球粗钢产量将突破14亿吨，生铁产量突破10亿吨，全球焦炭消费量将可能突破6亿吨，而中国焦炭需求有可能达成3.6亿吨。焦炭完全满足作为期货物种必备条件——大宗商品。
2、焦炭含有较高同质性，易于划分质量等级
期货合约标物必需是标准化商品，期货物种规格、质量必需能够量化和评级，这么首先确保期货合约和现货商品一一对应关系，使期货价格信号愈加明确，其次能够提升实物交割效率，使买卖双方不至于因产品质量而产生分歧。中国焦炭按灰分、硫分、挥发分、焦末含量和机械强度等指标划分为一级、二级、三级，简单明了，现货市场也全部基础根据国家划定标准进行交易。所以，焦炭含有较高同质性，易于划分质量等级。
3.焦炭性质稳定，易于储藏和运输
对冲平仓和现货交割是期货市场两项基础履约方法。为了便于实物交割，作为期货物种商品必需易于储藏和运输。焦炭性质稳定，不易变质。中国中国运输焦炭采取汽车、火车或水运，出口焦炭采取散装或集装箱运输。不管采取哪种运输方法，焦炭较为稳定特征全部能够满足其运输要求。
4.焦炭含有众多买者和卖者，价格波动自由
期货价格由买卖双方自由竞价形成，要求交易品种价格能够自由波动，不为垄断力量操纵，这需要市场上有众多买者和卖者来确保流动性。实践表明，一个商品市场结构属于垄断竞争，比较适合开展期货交易。这是因为垄断竞争能够确保充足竞争，同时垄断竞争市场结构中企业含有相当规模，含有套期保值需求。评定市场结构用市场集中度，所谓市场集中度指市场中拥有率排名前n名企业市场份额之和占整个市场百分比，用CRn表示，则：CRn=∑si（其中，si为第i个企业市场拥有率）。CRn数值大小代表集中度高低，数值太大，表明集中度过高，市场中垄断力量太强，不适合开展期货交易；数值较小，且cri值较为平均，表明集中度较低且市场中各主体实力较为平均，不存在市场绝对控制力量，这么市场结构比较适宜开展期货交易。
5.价格波动频繁
期货市场基础功效是套期保值和规避价格风险，没有价格风险也就没有套期保值和规避风险必需，所以，现货价格波动频繁是选择期货物种关键依据。图一是中国焦炭出口价格和美国焦炭消费价格，从中我们能够看出：不管中国还是国外，焦炭价格一直波动频繁，波动程度猛烈，中国焦炭价格最高时是最低时4.7倍，美国也达成了2倍多。 
二、焦炭产业链特征
焦炭含有较长产业链，这意味着和焦炭相关产业链上有众多生产者、贸易商和消费者。焦炭除了用于炼铁，还用于采掘业、化学原料及化学制品制造业、有色金属冶炼、金属制品业、通用设备制造业等行业，后者约占焦炭总消费量20%。焦炭产业链中包含到众多煤炭生产企业、焦炭冶炼企业、钢铁生产企业、有色金属冶炼企业、化工企业等。
伴随全球钢铁需求量增加和化工产业发展，中国外对焦炭需求量将深入增加。现在中国焦炭对外出口实施配额制度，伴随多种政策改变，焦炭相关企业将面临愈加复杂市场体系，所以，焦炭期货上市恰逢其时。推出焦炭期货不仅可行，而且很必需。
三、焦炭期货上市原因
1.焦炭价格频繁波动提供了巨大套期保值需求
实践证实，价格波动含有周期性特征商品作为期货物种前景宽广。长久以来，中国焦炭价格存在着“蛛网现象”，使焦炭价格波动展现出经典周期性特点。
焦炭“蛛网现象”成因在于：一是焦炭生产规模不能立即调整，存在时滞，二是焦炭当期产量决定当期价格，三是因为产量调整需要时间，当期价格不能决定当期产量，只能决定下一期产量。中国焦炭生产行业由众多独立企业组成，分布在山西、河北、内蒙古、辽宁、山东、河南、云南等地域，它们缺乏统一安排，各自独立决议，对市场价格变动独立地做出反应，对价格改变相当敏感。假如价格上涨，各个企业全部会加紧生产；若价格下跌，企业又会减产或停产。因为生产企业多、进入壁垒低、退出成本低，所以中国焦炭生产企业对价格敏感，价格稍微波动就能引发产量较大波动，造成焦炭供给曲线相对平缓。
焦炭消费企业是钢铁冶炼、有色金属冶炼、化工等企业，这些企业对焦炭需求含有一定刚性，和供给企业相比，她们对价格反应不够敏感，需求弹性较小，需求曲线比供给曲线陡峭。焦炭供给曲线比需求曲线平缓，意味着价格变动对供给影响大于对需求影响，一旦偏离均衡点，价格波动对产量影响越来越大，价格和产量波动将越来越猛烈，远离均衡点，形成发散型“蛛网”。焦炭“发散型蛛网”特征决定了焦炭价格波动频繁，波动程度猛烈。
2.目前焦炭价格波动程度加剧，是推出焦炭期货绝佳时机
现在，正是焦炭价格波动较大时期，焦炭出口单价1995至期间最低每吨55.27美元，最高每吨79.69美元，极差24.42美元；至起，焦炭价格巨幅波动，极差达成了350.4美元，5年多来波动幅度是之前8年14倍。现在看，焦炭波动幅度还在深入扩大，从标准差看，焦炭出口单价月度标准差12.1美元，为44.7美元，1至5月为62.7美元。标准差一直在扩大，意味着中国焦炭价格波动程度加剧。现在焦炭价格正处于高涨时期，对于焦炭产业链上众多企业而言，含有强烈规避价格风险愿望，正是推出期货物种绝佳时机。
3.焦炭市场已经含有相当规模，流通量大
中国焦炭现货市场已经含有相当规模，生产量和消费量分别达成2.98亿吨和2.62亿吨。焦炭供需存在严重地域性失衡，从表二能够看出，山西、陕西，山东、贵州、河南、黑龙江焦炭产量过剩，是关键调出地，调出量均大于350万吨，河北、江苏、辽宁、湖南、广东、浙江、福建、广西、甘肃、天津、安徽缺口较大，不能自给，调入量均在100万吨以上。撇开焦炭省内流通量不计，省际间流通量和出口流通量在1.52亿吨以上。如此大规模流通量，再加上焦炭使用企业和生产企业集中度均较低，市场上并不含有控制焦炭价格波动垄断力量，焦炭作为期货物种现货基础已经含有。
电子交易一级焦炭合约基础介绍
TA1001合约
交易代码:
TA1001
交易品种:
一级冶金焦
最终交易日:
1月11日
最终交收日:
1月18日
交收价:
本合约最终十个交易日结算价加权平均价
交易时间:
早晨9:30—11:30,下午13:30—15:00(节假日除外)
交收地点:
天津港指定仓库.
交收方法:
实物交收
交易单位:
吨
报价单位:
元/吨
最小变动价位:
5元/吨
当日最大涨跌限制：
前一交易日结算价+90元
定货担保金
分期付款进度：
11月30日前:20%货款
12月1日开市:30%货款
1月8日开市:100%货款
交收手续费:
5元/吨且最低交收手续费不少于壹万元
最小交收量:
500吨
货物交收标准:
按<<GB/T1996—>>技术要求、试验方法、检验规则等实施。有异议买卖双方协商，协商不成按交货时本市场正在实施《一级焦交收溢短和质量奖罚参考》要求实施。
上市日期:
7月24日
上市单位:
上海考尔煤炭电子交易
TA0911合约
交易代码:
TA0911
交易品种:
一级冶金焦
最终交易日:
11月12日
最终交收日:
11月19日
交收价:
本合约最终十个交易日结算价加权平均价
交易时间:
早晨9:30—11:30,下午13:30—15:00(节假日除外)
交收地点:
天津港指定仓库.
交收方法:
实物交收
交易单位:
吨
报价单位:
元/吨
最小变动价位:
5元/吨
当日最大涨跌限制：
前一交易日结算价+90元
定货担保金
分期付款进度：
9月30日前:20%货款
10月9日开市:30%货款
11月11日开市:100%货款
交收手续费:
5元/吨且最低交收手续费不少于壹万元
最小交收量:
500吨
货物交收标准:
按<<GB/T1996—>>技术要求、试验方法、检验规则等实施。有异议买卖双方协商，协商不成按交货时本市场正在实施《一级焦交收溢短和质量奖罚参考》要求实施。
上市日期:
5月20日
上市单位:
上海考尔煤炭电子交易

电子交易二级焦炭合约基础介绍
TB1001合约
交易代码:
TB1001
交易品种:
二级冶金焦
最终交易日:
1月11日
最终交收日:
1月18日
交收价:
本合约最终十个交易日结算价加权平均价
交易时间:
早晨9:30—11:30,下午13:30—15:00(节假日除外)
交收地点:
天津港指定仓库.
交收方法:
实物交收
交易单位:
吨
报价单位:
元/吨
最小变动价位:
5元/吨
当日最大涨跌限制：
前一交易日结算价+90元
定货担保金
分期付款进度：
11月30日前:20%货款
12月1日开市:30%货款
1月8日开市:100%货款
交收手续费:
5元/吨且最低交收手续费不少于壹万元
最小交收量:
500吨
货物交收标准:
按<<GB/T1996—>>技术要求、试验方法、检验规则等实施。有异议买卖双方协商，协商不成按交货时本市场正在实施《二级焦交收溢短和质量奖罚参考》要求实施。
上市日期:
7月24日
上市单位:
上海考尔煤炭电子交易
TB0911合约
交易代码:
TB0911
交易品种:
二级冶金焦
最终交易日:
11月12日
最终交收日:
11月19日
交收价:
本合约最终十个交易日结算价加权平均价
交易时间:
早晨9:30—11:30,下午13:30—15:00(节假日除外)
交收地点:
天津港指定仓库.
交收方法:
实物交收
交易单位:
吨
报价单位:
元/吨
最小变动价位:
5元/吨
当日最大涨跌限制：
前一交易日结算价+90元
定货担保金
分期付款进度：
9月30日前:20%货款
10月9日开市:30%货款
11月11日开市:100%货款
交收手续费:
5元/吨且最低交收手续费不少于壹万元
最小交收量:
500吨
货物交收标准:
按<<GB/T1996—>>技术要求、试验方法、检验规则等实施。有异议买卖双方协商，协商不成按交货时本市场正在实施《二级焦交收溢短和质量奖罚参考》要求实施。
上市日期:
5月20日
上市单位:
上海考尔煤炭电子交易