Valukoks on metallurgiatööstuse, eriti raua ja terase tootmise oluline komponent. See on tahke süsinikku sisaldav materjal, mis on saadud vähelenduva kivisöe destruktiivsel destilleerimisel. Valukoksi iseloomustab kõrge süsinikusisaldus, madal tuha- ja väävlisisaldus ning suur pooride maht. Seda toodetakse koksiahjudes, mis on suured suletud kambrid, kus sütt kuumutatakse õhu puudumisel. Seejärel saadud koks purustatakse ja määratakse vastavalt valukoja erinõuetele. Valukoksi kasutatakse taandajana rauamaagi sulatamisel kõrgahjudes, kus see annab redutseerimisprotsessiks vajaliku süsiniku. Seda kasutatakse ka kütusena malmi tootmisel ja süsinikuallikana ferrosulamite tootmisel.
Millest valmistatakse valukoksi?
Valukoks valmistatakse vähelenduvast kivisöest, mis on kivisüsi, millel on kuumutamisel vähe lenduvaid ühendeid. Valukoksi tootmiseks enim kasutatavad söed on bituumensöed, mis on tuntud oma kõrge süsinikusisalduse ning madala tuha- ja väävlisisalduse poolest. Need söed valitakse hoolikalt ja segatakse, tagamaks, et saadud koksil on valukojas kasutamiseks soovitud omadused. Kivisüsi esmalt purustatakse ja seejärel segatakse sideainega, nagu tõrv või pigi, et moodustada pasta. See pasta suunatakse seejärel koksiahjudesse, kus see õhu puudumisel kuumutatakse kõrge temperatuurini. Kuumus põhjustab söes leiduvate lenduvate ühendite eraldumise, jättes maha tahke süsiniku sisaldava materjali, mida nimetatakse koksiks. Seejärel jahutatakse koks enne valukojas kasutamist ja purustatakse soovitud suuruseks.
Kuidas valmistatakse valukoksi?
Valukoksi toodetakse koksiahjudes, mis on suured suletud kambrid, kus sütt kuumutatakse õhu puudumisel. Tootmisprotsess algab sobivate söe valimise ja segamisega, mis seejärel purustatakse ja segatakse sideainega. Saadud pasta juhitakse seejärel koksiahjudesse, mis on vooderdatud tulekindlate tellistega, et taluda koksistamise käigus tekkivaid kõrgeid temperatuure. Kivisüsi kuumutatakse temperatuurini 1000–1300 kraadi Celsiuse järgi, mis põhjustab lenduvate ühendite eraldumist ja söe süsinikusisalduse suurenemist. Koksimisprotsess kestab tavaliselt 12–24 tundi, pärast mida koks jahutatakse vee või õhuga. Seejärel jahutatud koks purustatakse ja sorteeritakse vastavalt valukoja erinõuetele ning on valmis kasutamiseks raua ja terase tootmisel.
Milleks valukoksi kasutatakse?
Valukoksi kasutatakse metallurgiatööstuses mitmel otstarbel. Selle peamine kasutusala on redutseerija rauamaagi sulatamisel kõrgahjudes. Koksis olev süsinik reageerib rauamaagis oleva hapnikuga, moodustades süsinikdioksiidi, mis seejärel ahjust välja visatakse. See protsess muudab rauamaagi sularauaks, mis seejärel valatakse valuplokkideks või muudeks kujunditeks. Valukoksi kasutatakse kütusena ka malmi tootmisel, mis on raud, mida ei ole edasi rafineeritud. Malm on terase ja muude rauapõhiste toodete tootmisel kasutatav tooraine. Lisaks kasutatakse valukoksi süsinikuallikana ferrosulamite tootmisel, mis on raua ja muude elementide, näiteks mangaani, kroomi ja räni sulamid. Ferrosulameid kasutatakse terase ja muude metallide omaduste parandamiseks ning need on kvaliteetse terase tootmisel hädavajalikud.
Mis kasu on valukoksist?
Valukoks pakub metallurgiatööstuses mitmeid eeliseid. Esiteks on sellel kõrge süsinikusisaldus, mis on oluline rauamaagi vähendamiseks kõrgahjudes. Kõrge süsinikusisaldus tagab ka selle, et koks on ferrosulamite tootmiseks järjepidev ja usaldusväärne süsinikuallikas. Teiseks on valukoks madala tuha- ja väävlisisaldusega, mis on oluline kvaliteetse terase tootmiseks. Tuhk ja väävel võivad terase omadusi negatiivselt mõjutada, mistõttu on nende madal sisaldus valukoksis väga soovitav. Kolmandaks on valukoksil suur pooride maht, mis võimaldab kõrgahjus tõhusat gaasivoolu. See tõhus gaasivool on redutseerimisprotsessi jaoks hädavajalik ja tagab koksi täieliku ärakasutamise redutseerijana. Lõpuks on valukoks kulutõhus kütus, kuna seda toodetakse vähelenduvast kivisöest, mis on teiste kütustega, nagu maagaas või nafta, võrreldes suhteliselt odav.
Millised on valukoksi erinevad tüübid?
Valukoksi on mitut erinevat tüüpi, millest igaühel on oma ainulaadsed omadused ja rakendused. Kõige levinumad valukoksi tüübid on metallurgiline koks, valukoks ja pähklikoks. Metallurgiline koks on raua ja terase tootmisel kõige sagedamini kasutatav koks. Seda iseloomustab kõrge süsinikusisaldus, madal tuha- ja väävlisisaldus ning suur pooride maht. Metallurgilist koksi kasutatakse taandajana kõrgahjude rauamaagi sulatamisel, samuti kasutatakse seda kütusena malmi tootmisel. Valukoks on metallurgilise koksi tüüp, mida toodetakse spetsiaalselt valukodades kasutamiseks. Sellel on suurem süsinikusisaldus ning madalam tuha- ja väävlisisaldus kui muud tüüpi metallurgilisel koksil ning seda kasutatakse malmi tootmisel redutseerijana. Pähklikoks on metallurgilise koksi tüüp, mida toodetakse väiksemates suurustes, tavaliselt vahemikus 25–50 millimeetrit. Sellel on kõrge süsinikusisaldus ning madal tuha- ja väävlisisaldus ning seda kasutatakse ferrosulamite tootmisel redutseerijana.
