Koks on tahke süsinikujääk, mis on põhjustatud süsinikmaterjalide nagu kivisöe, puit ja nafta hävitava destilleerimisega. See on terase valmistamise protsessis ülioluline koostisosa, mis toimib nii kütuse kui ka redutseeriva ainena. Seal on erinevat tüüpi koksi, millel kõigil on ainulaadsed omadused ja rakendused. Selles artiklis uurime erinevusi poolkoksi ja metallurgilise koksi vahel, keskendudes nende tootmismeetoditele, keemilistele omadustele ja rakendustele terasetööstuses.
Poolkoks
Semi Coke on teatud tüüpi koksi, mida toodetakse madala astme söe, näiteks ligniidi ja sub-bituumiusete söe pürolüüsil. Pürolüüsiprotsess toimub madala temperatuuriga karboniseerimise (LTC) reaktoris, kus kivisütt kuumutatakse temperatuurideni vahemikus 500 ° C kuni 700 ° C õhu puudumisel. See protsess ajab lenduvad ained välja ja muundab kivisütt tahkeks süsinikuks, mida nimetatakse poolkoksiks.
Poolkoksi keemiline koostis varieerub sõltuvalt kasutatud kivisöe tüübist ja karboniseerimistingimustest. Üldiselt sisaldab poolkoks 60–80% fikseeritud süsinikku, 10–30% lenduvat ainet ja 5–15% tuhka. Fikseeritud süsinikusisaldus on kõrgem kui algses kivisüsides, kuid madalam kui metallurgilise koksi oma. Semi koksi kütteväärtus on madalam kui metallurgiakoksis selle kõrgema lenduva aine sisalduse tõttu.
Poolkoksi kasutatakse peamiselt kütuse ja redutseeriva ainena ferroalloyside, näiteks Ferrosilicon, Ferromanganese ja Ferrotitaniumi tootmisel. Neid ferroalloysid toodetakse sukeldatud kaare ahjudes (SAFS), kus poolkoks on nii süsinikuallikas kui ka vahend metallioksiidide redutseerimiseks nende vastavateks metallideks. Poolkoksi kõrge lenduva aine sisaldus muudab selle SAF -is kasutamiseks sobivaks, kuna see annab redutseerivate gaaside allika, mis aitab metalloksiide vähendada.
Metallurgiline koks
Metallurgiline koks on teatud tüüpi koksi, mis tekitab koksi ahjus kõrge astme söe, näiteks bituumen- ja antratsiitöe süsiniku. Karboniseerimisprotsess toimub kõrgel temperatuuril, tavaliselt vahemikus 1000 ° C kuni 1300 ° C, hapnikuvaeses atmosfääris. See protsess juhib märkimisväärses koguses lenduvaid aineid ja muudab kivisüsi tahkeks, poorseks ja suure süsinikusisaldusega materjaliks, mida tuntakse metallurgiakoksina.
Metallurgilise koksi keemiline koostis on ühtlasemad ja ühtlasemad kui poolkoksi oma. Tavaliselt sisaldab see vahemikus 80–90% fikseeritud süsinikku, 1–3% lenduvat ainet ja 5% kuni 15% tuhka. Fikseeritud süsinikusisaldus on oluliselt kõrgem kui poolkoksi oma, mille tulemuseks on suurem kütte väärtus ja madalam reaktsioonivõime. Metallurgilisel koksil on madalam lenduv ainesisaldus kui poolkoksi, muutes selle sobivamaks kasutamiseks kõrgtemperatuurilistes protsessides, näiteks rauast ja terasest valmistamisel.
Metallurgilist koksi kasutatakse peamiselt kütuse- ja redutseeriva ainena kõrgahjudes raua tootmisel. Selles rakenduses on koks nii kuumuse allikana kui ka redutseeriva ainena rauamaagi (FE2O3) vähendamiseks sula rauaks (FE). Metallurgilise koksi kõrge fikseeritud süsinikusisaldus tagab vajaliku kuumuse, et säilitada redutseerimisprotsessis vajalikke temperatuure. Metallurgilise koksi madala lenduva aine sisaldus tagab koksi püsimise ja ei lagune kõrgahju kõrge temperatuuri tingimustes.
Rakendused terase valmistamisel
Peamine erinevus poolkoksi ja Metallurgiline koks peitub nende rakendustes terasetootmises. Poolkoksi kasutatakse peamiselt ferroalloyside tootmisel sukeldatud kaare ahjudes, metallurgilist koksi kasutatakse kõrgahjudes sula raua tootmiseks.
Valik Semi Coksi ja metallurgilise koksi vahel sõltub mitmest tegurist, sealhulgas toodetava terase tüübist, soovitud keemilisest koostisest ja terase valmistamise protsessi konkreetsetest nõuetest. Üldiselt eelistatakse metallurgilist koksi kõrgema fikseeritud süsinikusisalduse ja madalama reaktsioonivõime tõttu kõrge temperatuuriga protsesside jaoks, näiteks raudteemingutele. Seevastu poolkoks sobib paremini madalama temperatuuriga protsessideks, näiteks ferroalloy tootmiseks, kus selle suurem lenduvate ainete sisaldus võib pakkuda gaaside redutseerimisallikat.
Järeldus
Kokkuvõtlikult võib öelda, et poolkoks ja metallugia koks on kaks erinevat koksi tüüpi, millel on erinevad tootmismeetodid, keemilised omadused ja rakendused terasetootmise tööstuses. Poolkoksi toodetakse madala astme söest madala temperatuuriga karboniseerimisreaktorites ja seda kasutatakse peamiselt ferrolloy tootmisel. Metallurgilist koksi toodetakse koksi ahjudes kõrgete rank-söedest ja seda kasutatakse kõrgahjudes raudtegemiseks. Nende kahte tüüpi koksi erinevuste mõistmine on hädavajalik nende kasutamise optimeerimiseks terase valmistamisel ja lõplike terastetoodete soovitud keemilise koostise ja omaduste saavutamiseks.
