Կոկը պինդ ածխածնային մնացորդ է, որն առաջանում է ածխածնային նյութերի, ինչպիսիք են ածուխը, փայտը և նավթը, կործանարար թորման արդյունքում: Այն կարևոր բաղադրիչ է պողպատի արտադրության գործընթացում՝ ծառայելով և՛ որպես վառելիք, և՛ որպես նվազեցնող նյութ: Կան կոքսի տարբեր տեսակներ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր յուրահատուկ հատկություններն ու կիրառությունները: Այս հոդվածում մենք կուսումնասիրենք կիսակոքսի և մետալուրգիական կոքսի միջև եղած տարբերությունները՝ կենտրոնանալով դրանց արտադրության մեթոդների, քիմիական հատկությունների և պողպատի արդյունաբերության մեջ կիրառությունների վրա:
Կիսակոլա
Կիսակոքսը կոքսի տեսակ է, որն արտադրվում է ցածր աստիճանի ածուխների պիրոլիզի արդյունքում, ինչպիսիք են լիգնիտը և ենթաբիտումային ածուխները: Պիրոլիզի գործընթացը տեղի է ունենում ցածր ջերմաստիճանի կարբոնացման (LTC) ռեակտորում, որտեղ ածուխը տաքացվում է մինչև 500°C-ից մինչև 700°C ջերմաստիճան՝ օդի բացակայության դեպքում: Այս գործընթացը դուրս է մղում ցնդող նյութերը և ածուխը վերածում պինդ ածխածնային նյութի, որը հայտնի է որպես կիսակոքս:
Կիսակոքսի քիմիական բաղադրությունը տատանվում է` կախված օգտագործվող ածխի տեսակից և ածխածնային պայմաններից: Ընդհանուր առմամբ, կիսակոքսը պարունակում է 60% -ից մինչև 80% ֆիքսված ածխածին, 10% -ից 30% ցնդող նյութ և 5% -ից 15% մոխիր: Ֆիքսված ածխածնի պարունակությունը ավելի բարձր է, քան սկզբնական ածխինը, բայց ավելի ցածր է, քան մետալուրգիական կոքսինը: Կիսակոքսը ավելի ցածր ջերմացնող արժեք ունի, քան մետալուրգիական կոքսը՝ իր ցնդող նյութերի ավելի բարձր պարունակության պատճառով:
Կիսակոքսը հիմնականում օգտագործվում է որպես վառելիք և նվազեցնող նյութ ֆեռոհամաձուլվածքների արտադրության մեջ, ինչպիսիք են ֆերոսիլիկոնը, ֆերոմանգանը և ֆերոտիտանը: Այս ֆերոհամաձուլվածքները արտադրվում են սուզվող աղեղային վառարաններում (SAFs), որտեղ կիսակոքսը ծառայում է և որպես ածխածնի աղբյուր, և որպես մետաղական օքսիդները համապատասխան մետաղների վերածելու միջոց: Կիսակոքսի բարձր ցնդող նյութերի պարունակությունը այն հարմար է դարձնում SAF-ներում օգտագործելու համար, քանի որ այն ապահովում է նվազեցնող գազերի աղբյուր, որն օգնում է նվազեցնել մետաղի օքսիդները:
Մետալուրգիական կոկա
Մետալուրգիական կոքսը կոքսի տեսակ է, որն արտադրվում է բարձր կարգի ածուխների, ինչպիսիք են բիտումային և անտրացիտային ածուխները, ածխաջրածին կոքսի վառարանում։ Կարբոնացման գործընթացը տեղի է ունենում բարձր ջերմաստիճաններում, սովորաբար 1000°C-ից մինչև 1300°C, թթվածնի անբավարար մթնոլորտում: Այս գործընթացը դուրս է մղում զգալի քանակությամբ ցնդող նյութեր և ածուխը վերածում է պինդ, ծակոտկեն և բարձր ածխածնային նյութի, որը հայտնի է որպես մետալուրգիական կոքս:
Մետալուրգիական կոքսի քիմիական բաղադրությունը ավելի միատեսակ և հետևողական է, քան կիսակոքսի: Այն սովորաբար պարունակում է 80% -ից 90% ֆիքսված ածխածին, 1% -ից 3% ցնդող նյութեր և 5% -ից 15% մոխիր: Ֆիքսված ածխածնի պարունակությունը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան կիսակոքսի պարունակությունը, ինչը հանգեցնում է տաքացման ավելի բարձր արժեքի և ցածր ռեակտիվության: Մետալուրգիական կոքսն ունի ցնդող նյութերի ավելի ցածր պարունակություն, քան կիսակոքսը, ինչը այն դարձնում է ավելի հարմար բարձր ջերմաստիճանի գործընթացներում օգտագործելու համար, ինչպիսիք են երկաթի և պողպատի արտադրությունը:
Մետալուրգիական կոքսը հիմնականում օգտագործվում է որպես վառելիք և նվազեցնող նյութ՝ պայթուցիկ վառարաններում երկաթի արտադրության մեջ։ Այս հավելվածում կոքսը ծառայում է և՛ որպես ջերմության աղբյուր, և՛ որպես վերականգնող նյութ՝ երկաթի հանքաքարը (Fe2O3) հալած երկաթի (Fe) վերածելու համար: Մետաղագործական կոքսի բարձր ֆիքսված ածխածնի պարունակությունը ապահովում է անհրաժեշտ ջերմություն՝ վերականգնման գործընթացի համար պահանջվող բարձր ջերմաստիճանը պահպանելու համար: Մետալուրգիական կոքսի ցածր ցնդող նյութերի պարունակությունը ապահովում է, որ կոքսը մնում է կայուն և չի քայքայվում պայթուցիկ վառարանում բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում:
Դիմումներ պողպատագործության մեջ
Առաջնային տարբերությունը կիսակոքսի և մետալուրգիական կոքսը կայանում է նրանում, որ դրանց կիրառությունները պողպատամշակման արդյունաբերության մեջ են: Կիսակոքսը հիմնականում օգտագործվում է սուզվող աղեղային վառարաններում ֆեռոհամաձուլվածքների արտադրության մեջ, մինչդեռ մետաղագործական կոքսը օգտագործվում է պայթեցման վառարաններում՝ հալած երկաթի արտադրության համար։
Կիսակոքսի և մետալուրգիական կոքսի միջև ընտրությունը կախված է մի քանի գործոններից, ներառյալ արտադրվող պողպատի տեսակը, ցանկալի քիմիական բաղադրությունը և պողպատի արտադրության գործընթացի հատուկ պահանջները: Ընդհանուր առմամբ, մետալուրգիական կոքսը նախընտրելի է բարձր ջերմաստիճանի պրոցեսների համար, ինչպիսիք են երկաթագործությունը, քանի որ դրա ավելի բարձր ֆիքսված ածխածնի պարունակությունը և ցածր ռեակտիվությունը: Կիսակոքսը, մյուս կողմից, ավելի հարմար է ավելի ցածր ջերմաստիճանի գործընթացների համար, ինչպիսին է ֆեռոլամուղի արտադրությունը, որտեղ դրա ցնդող նյութերի ավելի բարձր պարունակությունը կարող է նվազեցնել գազերի աղբյուր:
Եզրակացություն
Ամփոփելով, կիսակոքսը և մետալուրգիական կոքսը կոքսի երկու տարբեր տեսակներ են՝ տարբեր արտադրության մեթոդներով, քիմիական հատկություններով և պողպատի արտադրության արդյունաբերության մեջ կիրառություններով: Կիսակոքսը արտադրվում է ցածրորակ ածուխներից ցածր ջերմաստիճանի կարբոնացման ռեակտորներում և հիմնականում օգտագործվում է ֆերոլալաձուլվածքների արտադրության մեջ: Մետալուրգիական կոքսը արտադրվում է կոքսի վառարաններում բարձրորակ ածուխներից և օգտագործվում է երկաթի արտադրության համար պայթուցիկ վառարաններում։ Կոքսի այս երկու տեսակների միջև տարբերությունները հասկանալը կարևոր է պողպատի արտադրության մեջ դրանց օգտագործումը օպտիմալացնելու և վերջնական պողպատե արտադրանքի ցանկալի քիմիական բաղադրության և հատկություններին հասնելու համար:
