焦炭在冶金工业中（尤其是钢铁冶炼中）扮演着至关重要的角色，其主要作用体现在以下几个方面：
1. **作为还原剂**
-铁矿石还原**：在高炉炼铁过程中，焦炭与鼓入的热风反应生成**一氧化碳（CO）**，将铁矿石（如赤铁矿Fe₂O₃、磁铁矿Fe₃O₄）中的铁还原为金属铁。
2. **提供热源**
- 焦炭在高炉中燃烧释放大量热量（约7000 kcal/kg），维持炉内高温（1500℃以上），确保铁矿石熔化和还原反应顺利进行。
3. **支撑料柱透气性**
- **物理支撑**：焦炭在高炉中形成多孔骨架，支撑铁矿石、熔剂等炉料，防止塌陷。
- **透气性**：其坚硬性和块状结构保证高炉内气流（热风、煤气）均匀分布，提高冶炼效率。
4. **碳源作用**
- 焦炭中的碳会融入生铁，提高铁水含碳量（约3-4%），为后续炼钢调整成分提供基础。
5. **其他冶金应用**
- **有色金属冶炼**：如铅、锌、铜的还原过程中，焦炭同样作为还原剂和燃料。
- **铸造行业**：用于熔炼铸铁的冲天炉中，作用类似高炉。
为什么选择焦炭？（对比其他燃料）
- **高强度**：高温干馏后的焦炭能承受高炉内巨大压力。
- **低杂质**：硫、磷等有害元素含量较低，避免污染金属。
- **高热值**：燃烧稳定，适合长期连续生产。
环保与替代技术
- **挑战**：焦炭生产污染大（需炼焦煤）。
- **替代方案**：氢冶金（H₂还原）、喷吹煤粉/天然气（部分替代焦炭），但仍无法完全取代其作用。
总结来说，焦炭在冶金中兼具**化学还原、热能供应、物理支撑**三大核心功能，是传统高炉炼铁不可替代的原料。现代冶金技术虽在探索减排路径，但短期内焦炭仍占主导地位。