Металлургийн процесст кокс ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

Танилцуулга

Кокс нь металлургийн процесс, ялангуяа ган хайлуулахад гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь тэсэлгээний зууханд түлш болон бууруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нийтлэлд кокс нь металлын үйлдвэрлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэж, гангийн үр ашигт үзүүлэх нөлөөг судлах болно. Та кокс нь үйлдвэрлэлийн чухал химийн урвалыг хэрхэн удирддаг талаар суралцах болно.

 

Металлургийн процесс дахь коксын үндсэн үүрэг

Кокс бол ган, металлын үйлдвэрлэлийн гол орц юм. Түүний өвөрмөц шинж чанар нь тэсэлгээний зууханд зайлшгүй шаардлагатай дөрвөн үүргийг гүйцэтгэх боломжийг олгодог бөгөөд үүнд дулааныг хангах, багасгах бодисоор үйлчлэх, бүтцийн нэгдмэл байдлыг хадгалах, хийн зөв урсгалыг хангах зэрэг болно. Доор бид эдгээр үүрэг тус бүрийг нарийвчлан судлах болно.

Түлшний эх үүсвэр ба эрчим хүчний хангамж

Кокс бол металлургийн процесст зайлшгүй шаардлагатай түлшний эх үүсвэр юм. Энэ нь тэсэлгээний зууханд өндөр температурт шатаж, төмрийн хүдэр хайлуулахад шаардлагатай төвлөрсөн дулааныг үүсгэдэг. Коксгүй бол зуух нь хүдрийг хайлуулах, шаардлагатай химийн урвалыг бий болгоход шаардагдах температурт хүрч чадахгүй. Коксын өндөр илчлэг нь зуухыг оновчтой температурт ажиллуулж, үйл явцыг хурдасгаж, үр ашгийг дээшлүүлдэг.

Химийн урвал дахь бууруулагч бодис

Кокс нь мөн тэсэлгээний зууханд бууруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Хайлуулах явцад кокс нь төмрийн хүдэр (төмрийн исэл) -тэй урвалд орж хайлсан төмрийг үүсгэдэг. Кокс дахь нүүрстөрөгч нь хүдэр дэх хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчилж, нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь төмрийн ислийг бууруулж, цэвэр төмөр үүсгэдэг.

Энэхүү бууралтын процесс нь ган, төмрийн үйлдвэрлэлд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Кокс нь төмрийн хүдрээс хүчилтөрөгчийг үр дүнтэй 'хулгайлж' нүүрстөрөгчийн дутуу исэл үүсгэх чадвар нь метал төмрийг үр ашигтай үйлдвэрлэх гол түлхүүр юм.

Домен зуухны бүтцийн дэмжлэг

Металлургийн процесст коксын өөр нэг чухал үүрэг бол тэсэлгээний зууханд бүтцийн дэмжлэг үзүүлэх чадвар юм. Зуухны өндөр температур нь доторх материалд ихээхэн дарамт учруулж, кокс нь хүдэр, шохойн чулуу болон бусад материалын жинг тэсвэрлэх хатуу, даацын хүрээ үүсгэдэг. Энэхүү бүтцийн дэмжлэг нь зуухыг нурах, эвдрэх эрсдэлгүйгээр жигд ажиллуулах боломжийг олгодог.

Ус нэвтрүүлэх чадвар ба хийн урсгал

Коксын сүвэрхэг бүтэц нь тэсэлгээний зуухны нэвчилтийг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэхүү нэвчилт нь хийнүүдийг зуухаар ​​чөлөөтэй урсгах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь химийн оновчтой урвалыг хадгалахад чухал ач холбогдолтой юм. Энэ нь мөн хайлсан төмөр, шаарыг доошоо урсгаж, зуухны ёроолд хялбар цохиход тусалдаг.

 

Металлургийн коксыг зайлшгүй шаардлагатай болгодог шинж чанарууд

Металлургийн кокс нь өвөрмөц шинж чанартай тул үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд тохиромжтой. Нүүрстөрөгчийн агууламж, хольцын түвшин бага, бүтцийн бат бөх чанар нь түүнийг тэсэлгээний зууханд сонгох материал болгодог. Доор бид коксыг зайлшгүй шаардлагатай болгодог гол шинж чанаруудын талаар ярилцав.

Өндөр нүүрстөрөгчийн агууламж

Кокс дахь нүүрстөрөгчийн өндөр агууламж (ихэвчлэн 90% -иас дээш) нь түүнийг түлш болон бууруулагч бодис болгон үр дүнтэй болгодог. Нүүрстөрөгч нь төмрийн хүдэр дэх хүчилтөрөгчтэй урвалд орж нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь төмрийн ислийг металл төмөр болгон бууруулахад зайлшгүй шаардлагатай. Нүүрстөрөгчийн агууламж өндөр байх тусам бууруулах үйл явц илүү үр дүнтэй байдаг.

Бохирдлын бага түвшин

Хүхэр, үнс, чийг зэрэг хольц нь эцсийн бүтээгдэхүүний чанарт сөргөөр нөлөөлдөг. Металлургид ашигладаг кокс нь хайлсан төмөр эсвэл ган дахь бохирдлоос сэргийлэхийн тулд хамгийн бага хольцтой байх ёстой. Ялангуяа хүхрийн агууламж бага байх нь эцсийн бүтээгдэхүүний согогоос урьдчилан сэргийлэхэд чухал үүрэгтэй.

Хүч чадал, бат бөх байдал

Кокс нь тэсэлгээний зууханд хүчтэй даралт, өндөр температурт тэсвэртэй байх ёстой. Энэ нь хийн урсгалыг саатуулж эсвэл зуухны үр ашгийг бууруулж болох жижиг хэсгүүдэд хуваагдалгүйгээр зуухны процессын туршид бүрэн бүтэн байдлыг хадгалах шаардлагатай. Өндөр бат бэх кокс нь зуухыг удаан хугацаанд жигд ажиллуулахад зайлшгүй шаардлагатай.

Сүвэрхэг чанар

Коксын сүвэрхэг бүтэц нь өөр нэг гол шинж чанар юм. Сүвэрхэг чанар нь хийнүүдийг зуухаар ​​чөлөөтэй урсгаж, химийн урвалыг үр дүнтэй явуулах боломжийг олгодог. Мөн хайлсан төмөр, шаарыг зөөвөрлөхөд тустай. Илүү их сүвэрхэг кокс нь хийн тархалтыг сайжруулж, бөглөрөлийг багасгаснаар зуухны гүйцэтгэлийг сайжруулдаг.

 

Өмч	Тодорхойлолтын хүрээ	Металлургийн ач холбогдол
Тогтмол нүүрстөрөгч	90-98%	Эрчим хүчээр хангаж, төмрийн хүдрийг хайлсан төмрөөр багасгана.
Хүхрийн агууламж	<0.05%	Эцсийн бүтээгдэхүүн дэх хүхрийн бохирдлоос сэргийлнэ.
Үнсний агууламж	<10%	Үнс багатай нь хайлсан металл дахь хольцоос сэргийлдэг.
Чийгийн агууламж	<5%	Эрчим хүчний алдагдлыг бууруулж, шаталтыг сайжруулна.
Сүвэрхэг чанар	Өндөр	Үр ашигтай хийн урсгалыг хангаж, зуухны ажиллагааг сайжруулна.

 

Кокс ба нүүрс: Металлургийн хэрэглээний гол ялгаа

Кокс ба нүүрс хоёулаа нүүрснээс гаралтай боловч металлургийн процесст тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр ялгааг ойлгох нь тэсэлгээний зууханд ган үйлдвэрлэх болон бусад металлын үйлдвэрлэл зэрэг үйл ажиллагаанд тохирох материалыг сонгоход маш чухал юм.

Кокс ба нүүрс: Химийн найрлага

Кокс ба нүүрсний гол ялгаануудын нэг бол тэдгээрийн химийн найрлага юм. Кокс нь нүүрстөрөгчийн агууламжаас хамаагүй өндөр байдаг бөгөөд энэ нь тэсэлгээний зууханд бууруулагч бодис, түлшний үүрэг гүйцэтгэдэг. Нүүрстөрөгчийн өндөр агууламж нь коксыг төмрийн хүдэртэй үр дүнтэй урвалд оруулах боломжийг олгодог бөгөөд төмрийн ислийг хайлсан төмрөөр бууруулахад тусалдаг.

Нөгөөтэйгүүр, нүүрс нь чийг, хүхэр, үнс зэрэг дэгдэмхий нэгдлүүдийн өндөр хувийг агуулдаг. Эдгээр хольц нь нүүрсийг тэсэлгээний зуухны өндөр температур, өндөр даралттай орчинд ашиглахад тохиромжгүй болгодог бөгөөд хамгийн бага бохирдол нь өндөр чанартай металл үйлдвэрлэхэд чухал үүрэгтэй.

Кокс дахь хүхэр, үнс багатай нь түүний үр нөлөөг улам сайжруулдаг. Эдгээр шинж чанарууд нь коксыг хамгийн сайн сонголт болгодог, учир нь хүхэр, үнс зэрэг хольц нь эцсийн бүтээгдэхүүнд сөргөөр нөлөөлж, согог эсвэл материалын чанар буурахад хүргэдэг.

Ган үйлдвэрлэхэд яагаад коксыг илүүд үздэг вэ?

Кокс нь өндөр бат бэх, хольц багатай, нүүрстөрөгчийн өндөр агууламжтай тул ган үйлдвэрлэхэд илүүд үздэг материал юм. Коксын бат бөх чанар нь материалын ачаалалд бүтцийн дэмжлэг үзүүлдэг тэсэлгээний зууханд онцгой чухал юм. Энэхүү дэмжлэг нь зуухны оновчтой ажиллагааг хангах, химийн урвалыг үр дүнтэй явуулахад чухал ач холбогдолтой хийн зөв урсгалыг хангадаг.

Харин нүүрс нь тэсэлгээний зуухны хүнд нөхцөлд тэсвэрлэх чадваргүй байдаг. Үнсний өндөр агууламж нь хайлсан метал руу хольц оруулж, ганг бохирдуулж болзошгүй. Нэмж дурдахад, нүүрсэнд агуулагдах дэгдэмхий нэгдлүүд нь ангижруулах үйл явцад үр дүнтэй нөлөө үзүүлэхгүй тул кокстой харьцуулахад үр ашиг багатай байдаг.

Дүгнэж хэлэхэд, кокс нь химийн найрлага, хүч чадал, хольц багатай тул гангийн үйлдвэрлэл зэрэг өндөр температурт үйлдвэрлэлийн процесст хамгийн тохиромжтой материал болж, өндөр чанарын гарцыг хангахын зэрэгцээ тэсэлгээний зуухны эрэлт хэрэгцээг хангадаг.

 

Өмч	Кокс	Нүүрс
Нүүрстөрөгчийн агууламж	90%-иас дээш	60-80%
Хүхрийн агууламж	Бага (<0.5%)	Илүү өндөр (өөр өөр)
Үнсний агууламж	Бага (<10%)	Илүү өндөр (өөр өөр)
Дэгдэмхий бодис	Бага	Өндөр
Хэрэглээ	Металлургийн үндсэн түлш ба бууруулагч бодис	Төрөл бүрийн процесст түлш, металлургийн өндөр температурын урвалд тохиромжгүй

 

Ган үйлдвэрлэл болон бусад металл хайлуулахад коксын гүйцэтгэх үүрэг

Кокс нь ган болон бусад металлын үйлдвэрлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь төмрийн хүдрийг хайлсан төмөр болгон хувиргаж, улмаар ган үйлдвэрлэхийн тулд цэвэршүүлэхэд ашигладаг тэсэлгээний зуухны чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Ган үйлдвэрлэхээс гадна кокс нь хөнгөн цагаан, титан, зэс зэрэг янз бүрийн өнгөт металлын үйлдвэрлэлд зайлшгүй шаардлагатай материал юм. Түлшний аль алиныг нь хангаж, бууруулагчийн үүрэг гүйцэтгэх чадвар нь метал хайлуулахад зайлшгүй шаардлагатай болгодог.

Ган үйлдвэрлэхэд кокс гүйцэтгэх үүрэг

Ган үйлдвэрлэхэд кокс нь гангийн анхдагч түүхий эд болох хайлсан төмрийг үйлдвэрлэхэд маш чухал юм. Кокс нь төмрийн хүдэр (төмрийн исэл) -тэй урвалд орж нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь төмрийн ислийг металл төмөр болгон бууруулдаг. Энэхүү бууралт гэж нэрлэгддэг процесс нь төмрийг хүдэр дэх хольцоос салгах боломжийг олгодог. Ашигласан коксын чанар нь энэхүү бууралтын процессын үр ашиг, улмаар хайлсан төмрийн чанарт шууд нөлөөлдөг. Өндөр чанартай кокс нь илүү цэвэр, өндөр чанартай төмрийг бий болгодог бөгөөд энэ нь гангийн эцсийн шинж чанар, түүний бат бөх, хатуулаг, бат бөх чанарт нөлөөлдөг.

Гангийн үйлдвэрлэлд коксын үүрэг нь зөвхөн нүүрстөрөгчийг бууруулахад чиглэгддэггүй. Энэ нь мөн тэсэлгээний зууханд дулааны эх үүсвэр болж, хүдрийг хайлуулахад шаардлагатай маш өндөр температурыг зууханд байлгаж, багасгах урвалыг хөнгөвчлөх боломжийг олгодог. Нэмж дурдахад кокс нь зуухны доторх бүтцийн дэмжлэг болж, хий болон хайлсан материалын зөв урсгалыг бий болгодог бөгөөд энэ нь зуухыг үр ашигтай ажиллуулахад зайлшгүй шаардлагатай.

Өнгөт металл хайлуулахад хэрэглэх

Коксын ашиг тус нь ган хайлуулахаас давж гардаг. Өнгөт металл хайлуулах үед кокс нь бууруулагч бодис, түлшний эх үүсвэр болдог. Жишээлбэл, хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлд кокс нь хөнгөн цагааны ислийг (боксит) цэвэр хөнгөн цагаан металл болгон бууруулахад гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Зууханд коксоос үүссэн өндөр температур нь ангижруулах процесст тусалж, хөнгөн цагаан ислийг хөнгөн цагаан, хүчилтөрөгч болгон салгах боломжийг олгодог. Энэ үйл явц нь титан, зэс зэрэг бусад өнгөт металлуудад ч хамаатай бөгөөд кокс нь металлын хүдрийг элемент хэлбэрт шилжүүлэхэд тусалдаг.

Зэсийн үйлдвэрлэлд коксыг зэсийн ислийг багасгах, цэвэр зэс үйлдвэрлэх, үйлдвэрлэлийн хэрэгцээнд шаардлагатай цэвэршилтийг хангахад ашигладаг. Үүний нэгэн адил титан үйлдвэрлэхэд кокс нь зууханд титаны исэлтэй урвалд орж, цэвэр титан гаргаж авдаг.

Дүгнэж хэлэхэд, металлургийн салбарт коксын гүйцэтгэх үүрэг асар их юм. Энэ нь зөвхөн өндөр чанартай ган үйлдвэрлэхэд төдийгүй төрөл бүрийн өнгөт металлыг үр ашигтай хайлуулахад зайлшгүй шаардлагатай. Кокс нь дулаан, бууруулагч бодис, бүтцийн дэмжлэгээр хангаснаар металлын хүдрийг олон салбарт ашигладаг өндөр хүчин чадалтай материал болгон үр дүнтэй хувиргах боломжийг олгодог.

 

Өргөдөл	Аж үйлдвэр	Коксын хэрэглээ
Ган хийц	Гангийн үйлдвэр	Төмрийн хүдрийг багасгах, хайлсан төмөр үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Цутгамал төмрийн үйлдвэрлэл	Цутгамал үйлдвэрүүд	Цутгамал төмрийн хүссэн нүүрстөрөгчийн агууламжийг олж авахад тусалдаг.
Хөнгөн цагаан хайлуулах	Өнгөт металлын үйлдвэр	Хөнгөн цагааны ислийг багасгах бодис болгон ашигладаг.
Зэс хайлуулах	Өнгөт металлын үйлдвэр	Зэсийн хүдрийг багасгаж цэвэр зэс гаргана.

 

Байгаль орчны талаархи бодол санаа, инноваци

Олон ашиг тустай хэдий ч коксыг металлургийн салбарт ашиглах нь байгаль орчинд ихээхэн бэрхшээл учруулдаг. Кокс үйлдвэрлэх нь их хэмжээний CO2 ялгаруулалтыг бий болгож, гангийн үйлдвэрлэлийн нийт нүүрстөрөгчийн ул мөрийг бүрдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Үүний үр дүнд илүү тогтвортой хувилбаруудыг хайх сонирхол нэмэгдэж байна.

Нүүрстөрөгчийн агууламж ба ногоон кокс

Металлургийн салбарын хамгийн ирээдүйтэй инновацийн нэг бол биомасс гэх мэт сэргээгдэх эх үүсвэрээс гаргаж авсан ногоон коксыг хөгжүүлэх явдал юм. Ногоон кокс нь металлургийн үйлдвэрлэлийн үр ашгийг хадгалахын зэрэгцээ кокс үйлдвэрлэлийн байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулах зорилготой.

Нэмж дурдахад, кокс үйлдвэрлэлд нүүрстөрөгчийн хуримтлуулах, хадгалах (CCS) технологийг нэвтрүүлэх нь кокс үйлдвэрлэхтэй холбоотой нүүрстөрөгчийн ялгарлыг бууруулахад тусалж байна.

 

Дүгнэлт

Кокс нь металлургийн процесст зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд түлш, бууруулагч бодис, тэсэлгээний зууханд бүтцийн туслах үүрэг гүйцэтгэдэг. Нүүрстөрөгчийн агууламж өндөр, хольц багатай, хүч чадал нь ган болон өнгөт металлын үйлдвэрлэлд тохиромжтой. Аж үйлдвэр хөгжихийн хэрээр ногоон кокс, нүүрстөрөгчийг ялгаруулах технологи гэх мэт инноваци нь коксыг тогтвортой материал хэвээр үлдээдэг. Qinxin Energy нь гүйцэтгэл, тогтвортой байдлын аль алиных нь салбарын хэрэгцээг хангах өндөр чанартай коксын шийдлүүдийг санал болгодог.

 

Түгээмэл асуултууд

А: Металлургийн процесст кокс ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

Х: Кокс нь тэсэлгээний зууханд түлш болон бууруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь хайлуулахад шаардлагатай дулааныг хангаж, төмрийн хүдрийг хайлсан төмөр болгон бууруулахад тусалдаг.

Асуулт: Металлургийн салбарт яагаад нүүрснээс коксыг илүүд үздэг вэ?

Хариулт: Кокс нь нүүрстөрөгчийн өндөр агууламжтай, хольц багатай, бат бөх чанараараа илүүд үздэг тул металлургийн процесст өндөр температур, өндөр даралттай орчинд хэрэглэхэд тохиромжтой.

А: Кокс нь гангийн үйлдвэрлэлийг хэрхэн сайжруулдаг вэ?

Хариулт: Кокс дахь нүүрстөрөгчийн өндөр агууламж, хүхрийн бага түвшин нь хайлсан металл дахь хүссэн нүүрстөрөгчийн агууламжийг хадгалж, гангийн бат бөх, хатуулаг, ерөнхий чанарыг сайжруулахад тусалдаг.

А: Кокс хэрэглэх нь байгаль орчинд ямар нөлөө үзүүлдэг вэ?

Хариулт: Кокс үйлдвэрлэл нь CO2 ялгаруулалтад хувь нэмэр оруулдаг ч ногоон кокс болон нүүрстөрөгчийг ялгаруулах технологи зэрэг инноваци нь металлургийн байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулахад тусалж байна.