Coke ialah sisa karbon pepejal yang dihasilkan oleh penyulingan yang merosakkan bahan berkarbon seperti arang batu, kayu dan petroleum. Ia adalah ramuan penting dalam proses pembuatan keluli, berfungsi sebagai bahan api dan agen pengurangan. Terdapat pelbagai jenis kok, masing-masing dengan ciri dan kegunaannya yang unik. Dalam artikel ini, kita akan meneroka perbezaan antara kok semi dan kok metalurgi, memfokuskan pada kaedah pengeluaran, sifat kimia dan aplikasinya dalam industri keluli.
Semi Coke
Semi kok ialah sejenis kok yang dihasilkan oleh pirolisis arang batu peringkat rendah, seperti arang batu lignit dan sub-bitumen. Proses pirolisis berlaku dalam reaktor pengkarbonan suhu rendah (LTC), di mana arang batu dipanaskan pada suhu antara 500°C dan 700°C tanpa ketiadaan udara. Proses ini memacu bahan meruap dan menukar arang batu menjadi bahan berkarbon pepejal yang dikenali sebagai semi kok.
Komposisi kimia semi kok berbeza-beza bergantung pada jenis arang batu yang digunakan dan keadaan pengkarbonan. Secara amnya, semi kok mengandungi antara 60% dan 80% karbon tetap, 10% hingga 30% bahan meruap, dan 5% hingga 15% abu. Kandungan karbon tetap adalah lebih tinggi daripada arang batu asal tetapi lebih rendah daripada kok metalurgi. Semi kok mempunyai nilai pemanasan yang lebih rendah daripada kok metalurgi kerana kandungan bahan meruap yang lebih tinggi.
Semi kok digunakan terutamanya sebagai bahan api dan agen pengurangan dalam pengeluaran ferroalloys, seperti ferrosilicon, ferromanganese, dan ferrotitanium. Ferroaloi ini dihasilkan dalam relau arka terendam (SAF), di mana semi kok berfungsi sebagai sumber karbon dan satu cara untuk mengurangkan oksida logam kepada logam yang sepadan. Kandungan bahan meruap yang tinggi bagi semi kok menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam SAF, kerana ia menyediakan sumber gas penurun yang membantu mengurangkan oksida logam.
Coke Metalurgi
Kok metalurgi ialah sejenis kok yang dihasilkan oleh pengkarbonan arang batu peringkat tinggi, seperti arang bitumen dan antrasit, dalam ketuhar kok. Proses pengkarbonan berlaku pada suhu tinggi, biasanya antara 1000°C dan 1300°C, dalam suasana kekurangan oksigen. Proses ini memacu sejumlah besar bahan meruap dan menukar arang batu menjadi bahan pepejal, berliang dan karbon tinggi yang dikenali sebagai kok metalurgi.
Komposisi kimia kok metalurgi adalah lebih seragam dan konsisten daripada semi kok. Ia biasanya mengandungi antara 80% dan 90% karbon tetap, 1% hingga 3% bahan meruap, dan 5% hingga 15% abu. Kandungan karbon tetap adalah jauh lebih tinggi daripada separuh kok, menghasilkan nilai pemanasan yang lebih tinggi dan kereaktifan yang lebih rendah. Coke metalurgi mempunyai kandungan bahan meruap yang lebih rendah daripada semi kok, menjadikannya lebih sesuai untuk digunakan dalam proses suhu tinggi, seperti besi dan pembuatan keluli.
Kokas metalurgi digunakan terutamanya sebagai bahan api dan agen pengurangan dalam pengeluaran besi dalam relau letupan. Dalam aplikasi ini, kok berfungsi sebagai sumber haba dan agen penurunan untuk pengurangan bijih besi (Fe2O3) kepada besi cair (Fe). Kandungan karbon tetap yang tinggi bagi kok metalurgi memberikan haba yang diperlukan untuk mengekalkan suhu tinggi yang diperlukan untuk proses pengurangan. Kandungan bahan meruap rendah kok metalurgi memastikan bahawa kok kekal stabil dan tidak rosak semasa keadaan suhu tinggi dalam relau letupan.
Aplikasi dalam Pembuatan Keluli
Perbezaan utama antara semi kok dan kok metalurgi terletak pada aplikasi mereka dalam industri pembuatan keluli. Semi kok digunakan terutamanya dalam pengeluaran ferroalloys dalam relau arka tenggelam, manakala kok metalurgi digunakan dalam relau letupan untuk pengeluaran besi cair.
Pilihan antara kok semi dan kok metalurgi bergantung kepada beberapa faktor, termasuk jenis keluli yang dihasilkan, komposisi kimia yang dikehendaki, dan keperluan khusus proses pembuatan keluli. Secara umumnya, kok metalurgi lebih disukai untuk proses suhu tinggi, seperti pembuatan besi, kerana kandungan karbon tetapnya yang lebih tinggi dan kereaktifan yang lebih rendah. Semi kok, sebaliknya, lebih sesuai untuk proses suhu rendah, seperti pengeluaran ferroaloi, di mana kandungan bahan meruapnya yang lebih tinggi boleh menyediakan sumber pengurangan gas.
Kesimpulan
Secara ringkasnya, kok semi dan kok metalurgi ialah dua jenis kok berbeza dengan kaedah pengeluaran, sifat kimia dan aplikasi yang berbeza dalam industri pembuatan keluli. Semi kok dihasilkan daripada arang batu peringkat rendah dalam reaktor pengkarbonan suhu rendah dan digunakan terutamanya dalam pengeluaran ferroaloi. Kok metalurgi dihasilkan daripada arang bertaraf tinggi dalam ketuhar kok dan digunakan dalam relau letupan untuk pembuatan besi. Memahami perbezaan antara kedua-dua jenis kok ini adalah penting untuk mengoptimumkan penggunaannya dalam pembuatan keluli dan mencapai komposisi kimia dan sifat yang dikehendaki bagi produk keluli akhir.
