Koks je pevný uhlíkový zbytek produkovaný destruktivní destilací uhlíkových materiálů, jako je uhlí, dřevo a ropa. Jedná se o klíčovou složku v procesu výroby oceli, která slouží jako palivo i redukční činidlo. Existují různé typy koksu, z nichž každá má jedinečné vlastnosti a aplikace. V tomto článku prozkoumáme rozdíly mezi polokolíkem a metalurgickým koksem se zaměřením na jejich produkční metody, chemické vlastnosti a aplikace v ocelářském průmyslu.
Semi Coke
Semi koks je typ koksu, který je produkován pyrolýzou uhlíků s nízkým množstvím, jako je lignite a sub-bituminózní uhlí. Proces pyrolýzy se vyskytuje v reaktoru s nízkou teplotou karbonizace (LTC), kde se uhlí zahřívá na teploty mezi 500 ° C a 700 ° C v nepřítomnosti vzduchu. Tento proces vyrazí těkavou hmotu a přeměňuje uhlí na pevný uhlíkový materiál známý jako polo koks.
Chemické složení polokolíka se liší v závislosti na typu použitého uhlí a na podmínkách karbonizace. Obecně, semifikát obsahuje mezi 60% a 80% fixního uhlíku, 10% až 30% těkavé hmoty a 5% až 15% popel. Pevný obsah uhlíku je vyšší než obsah původního uhlí, ale nižší než obsah metalurgického koksu. Semi Coke má nižší hodnotu vytápění než metalurgický koks kvůli jeho vyššímu obsahu těkavé hmoty.
Semi Coke se používá primárně jako palivo a redukční činidlo při výrobě ferroalloyů, jako je Ferrosilicon, Ferromanganese a Ferrotitanium. Tyto ferroalloys se vyrábějí v ponořených obloukových pecích (SAFS), kde semifikát slouží jako zdroj uhlíku a prostředky pro snížení oxidů kovů na jejich odpovídající kovy. Obsah s vysokým obsahem těkavé hmoty v polokoku je vhodný pro použití v SAF, protože poskytuje zdroj redukčních plynů, které pomáhají snižovat oxidy kovů.
Metallurgical Coke
Metalurgický koks je typ koksu, který je produkován karbonizací vysokofankových uhlí, jako jsou bituminózní a antracitové uhlí, v koksové peci. Proces karbonizace se vyskytuje při vysokých teplotách, obvykle mezi 1000 ° C a 1300 ° C, v atmosféře s nedostatkem kyslíku. Tento proces odstraňuje značné množství těkavé hmoty a přeměňuje uhlí na pevný, porézní a vysoce uhlíkový materiál známý jako metalurgický koks.
Chemické složení metalurgického koksu je jednotnější a konzistentnější než složení polo kokse. Obvykle obsahuje mezi 80% a 90% fixního uhlíku, 1% až 3% těkavé hmoty a 5% až 15% popel. Pevný obsah uhlíku je výrazně vyšší než obsah polokolí, což má za následek vyšší hodnotu topení a nižší reaktivitu. Metallurgical Coke má nižší obsah těkavé hmoty než polot, díky čemuž je vhodnější pro použití ve vysokoteplotních procesech, jako je železo a ocelář.
Metalurgický koks se primárně používá jako palivo a redukující činidlo při výrobě železa ve vysokých pecích. V této aplikaci slouží koks jako zdroj tepla i redukční činidlo pro redukci železné rudy (Fe2O3) na roztavené železo (Fe). Vysoký pevný obsah uhlíku v metalurgickém koksu poskytuje nezbytné teplo pro udržení vysokých teplot potřebných pro proces redukce. Nízký obsah těkavé hmoty v metalurgickém koksu zajišťuje, že koks zůstává stabilní a během vysokoteplotních podmínek ve vysokoteplotní peci se nerozkládá.
Aplikace při výrobě oceli
Primární rozdíl mezi poloseklem a Metalurgický koks spočívá v jejich aplikacích v odvětví ocelářského průmyslu. Semi Coke se používá hlavně při výrobě ferroalloys v ponořených obloukových pecích, zatímco metalurgický koks se používá ve vysokých pecích pro výrobu roztaveného železa.
Volba mezi polokolíkem a metalurgickým koksem závisí na několika faktorech, včetně typu vyráběné oceli, požadovaného chemického složení a specifických požadavků procesu výroby oceli. Obecně je metalurgický koks upřednostňován pro procesy s vysokou teplotou, jako je výroba železa, vzhledem k jeho vyššímu pevnému obsahu uhlíku a nižší reaktivitě. Na druhé straně je semifikát, který je na druhé straně vhodnější pro procesy nižší teploty, jako je produkce ferroalloy, kde jeho obsah vyšší těkavé hmoty může poskytnout zdroj snižování plynů.
Závěr
Stručně řečeno, polosemi koks a metalurgické koks jsou dva odlišné typy koksu s různými produkčními metodami, chemickými vlastnostmi a aplikacemi v odvětví ocelářského průmyslu. Semi Coke se vyrábí z uhlíků s nízkou hodnotou v reaktorech karbonizace s nízkou teplotou a používá se primárně při produkci ferroalloy. Metalurgický koks se vyrábí z vysokofarkových uhlí v koksových pecích a používá se ve vysokých pecích pro výrobu železa. Pochopení rozdílů mezi těmito dvěma typy koksu je nezbytné pro optimalizaci jejich využití při tvorbě oceli a dosažení požadovaného chemického složení a vlastností konečných ocelových výrobků.
