Koksi on kiinteä hiilihiilinen jäännös, joka on tuotettu hiilipitoisten materiaalien, kuten hiilen, puun ja öljyn tuhoisan tislauksen avulla. Se on tärkeä aineosa teräksenvalmistusprosessissa, joka toimii sekä polttoaineena että pelkistävänä aineena. Koksia on erityyppisiä, jokaisella on ainutlaatuiset ominaisuudet ja sovellukset. Tässä artikkelissa tutkimme erojen ja metallurgisen koksin välisiä eroja, jotka keskittyvät niiden tuotantomenetelmiin, kemiallisiin ominaisuuksiin ja sovelluksiin terästeollisuudessa.
Puolijohto
Semi-koksi on eräänlainen koksi, jota tuotetaan matala-arvoisten hiilien, kuten ruskean ja sub-bituminoiden hiilen pyrolyysillä. Pyrolyysiprosessi tapahtuu matalan lämpötilan hiilihapotusreaktorissa, jossa hiili lämmitetään lämpötiloihin välillä 500 ° C-700 ° C ilman puuttuessa. Tämä prosessi ajaa haihtuvat ainetta ja muuntaa hiilen kiinteäksi hiilihapoksi, joka tunnetaan nimellä Semi -koksi.
Puolikoksin kemiallinen koostumus vaihtelee käytetyn hiilen tyypistä ja hiilihapoolosuhteista. Semi -koksi sisältää yleensä 60 - 80% kiinteää hiiltä, 10% - 30% haihtuvaa ainetta ja 5–15% tuhkaa. Kiinteä hiilipitoisuus on korkeampi kuin alkuperäinen hiili, mutta pienempi kuin metallurginen koksi. Semi -koksin lämmitysarvo on pienempi kuin metallurginen koksi korkeamman haihtuvan aineen pitoisuuden vuoksi.
Semi -koksia käytetään ensisijaisesti polttoaineena ja pelkistävänä aineena ferroalloosien, kuten ferrosiliconin, ferromangaanin ja ferrotitaniumin, tuotannossa. Nämä ferrolloonat tuotetaan upotetuissa kaariuuneissa (SAFS), joissa puolikoksi toimii sekä hiilen lähteenä että keinona vähentää metallioksideja vastaaviin metalleihinsa. Pemi -koksin korkea haihtuva ainepitoisuus tekee siitä sopivan käytettäväksi SAFS: ssä, koska se tarjoaa lähteen vähentää kaasuja, jotka auttavat vähentämään metallioksideja.
Metallurginen koksi
Metallurginen koksi on eräänlainen koksi, jota tuotetaan koksin uunissa, kuten bitumi- ja antrasiittikiereiden, kuten bitumi- ja antrasiittihiilien hiilihapo. Hiilihappoprosessi tapahtuu korkeissa lämpötiloissa, tyypillisesti välillä 1000 ° C-1300 ° C, happea puutteellisessa ilmakehässä. Tämä prosessi ajaa pois huomattavan määrän haihtuvia aineita ja muuntaa hiilen kiinteäksi, huokoiseksi ja korkean hiilen materiaaliksi, joka tunnetaan nimellä metallurginen koksi.
Metallurgisen koksin kemiallinen koostumus on yhtenäisempi ja yhdenmukaisempi kuin puolikoksin. Se sisältää tyypillisesti 80 - 90% kiinteää hiiltä, 1% - 3% haihtuvaa ainetta ja 5–15% tuhkaa. Kiinteä hiilipitoisuus on huomattavasti korkeampi kuin puolikoksin, mikä johtaa korkeampaan lämmitysarvoon ja alhaisempaan reaktiivisuuteen. Metallurgisessa koksissa on alhaisempi haihtuvuusainepitoisuus kuin puolikoksissa, mikä tekee siitä sopivamman käytettäväksi korkean lämpötilan prosesseissa, kuten raudassa ja terästen valmistuksessa.
Metallurgista koksia käytetään ensisijaisesti polttoaineena ja pelkistävänä aineena raudan tuotannossa masuissa. Tässä sovelluksessa Coke toimii sekä lämmönlähteenä että pelkistävänä aineena rautamalmin (Fe2O3) vähentämiseksi sulaan raudan (Fe). Metallurgisen koksin korkea kiinteä hiilipitoisuus tarjoaa tarvittavan lämmön pelkistysprosessin edellyttämien korkeiden lämpötilojen ylläpitämiseksi. Metallurgisen koksin matala haihtuva ainepitoisuus varmistaa, että koksi pysyy vakaana eikä hajoa masuunin korkean lämpötilan olosuhteissa.
Sovellukset teräksenvalmistuksessa
Ensisijainen ero puolikoksin ja Metallurginen koksi on niiden sovelluksissa terästeollisuudessa. Semi -koksia käytetään pääasiassa ferrolloosien tuotannossa upotetuissa kaariuuneissa, kun taas metallurgista koksia käytetään masuuneissa sulan raudan tuotantoon.
Valinta puolikoksin ja metallurgisen koksin välillä riippuu useista tekijöistä, mukaan lukien tuotettavan teräksen tyyppi, haluttu kemiallinen koostumus ja teräksenvalmistusprosessin erityisvaatimukset. Yleensä metallurginen koksi on edullinen korkean lämpötilan prosesseissa, kuten raudanvalmistuksessa, johtuen sen korkeammasta kiinteästä hiilipitoisuudesta ja alhaisemmasta reaktiivisuudesta. Semi-koksi puolestaan sopii paremmin alemman lämpötilan prosesseihin, kuten ferroalloy-tuotantoon, jossa sen korkeampi haihtuvuusvälipitoisuus voi tarjota vähentävien kaasujen lähteen.
Johtopäätös
Yhteenvetona voidaan todeta, että puolikoksi ja metallurginen koksi ovat kahta erillistä koksityyppiä, joilla on erilaisia tuotantomenetelmiä, kemiallisia ominaisuuksia ja sovelluksia terästeollisuudessa. Puoli-koksia tuotetaan matalan tason hiilistä matalan lämpötilan hiilihapporeaktoreissa, ja sitä käytetään pääasiassa ferroalloy-tuotannossa. Metallurgista koksia tuotetaan koksin uunien korkean tason hiilistä, ja sitä käytetään uuneissa raudanvalmistukseen. Näiden kahden koksityypin erojen ymmärtäminen on välttämätöntä niiden käytön optimoimiseksi terästen valmistuksessa ja lopullisten terästuotteiden halutun kemiallisen koostumuksen ja ominaisuuksien saavuttamiseksi.
