Кокс је чврсти угљенични остатак произведен деструктивном дестилацијом угљених материјала као што су угаљ, дрво и нафта. То је кључни састојак у процесу производње челика, који служи и као гориво и као редукционо средство. Постоје различите врсте кокса, свака са својим јединственим својствима и применом. У овом чланку ћемо истражити разлике између полукокса и металуршког кокса, фокусирајући се на њихове производне методе, хемијска својства и примену у индустрији челика.
Семи Цоке
Полукокс је врста кокса која се производи пиролизом угља ниског ранга, као што су лигнит и суббитуменски угаљ. Процес пиролизе се одвија у реактору карбонизације на ниској температури (ЛТЦ), где се угаљ загрева на температуре између 500°Ц и 700°Ц у одсуству ваздуха. Овај процес уклања испарљиве материје и претвара угаљ у чврсти угљенични материјал познат као полукокс.
Хемијски састав полукокса варира у зависности од врсте коришћеног угља и услова карбонизације. Генерално, полукокс садржи између 60% и 80% фиксног угљеника, 10% до 30% испарљивих материја и 5% до 15% пепела. Фиксни садржај угљеника је већи од садржаја оригиналног угља, али нижи од металуршког кокса. Полукокс има нижу топлотну вредност од металуршког кокса због већег садржаја испарљивих материја.
Полукокс се првенствено користи као гориво и редукционо средство у производњи феролегура, као што су феросилицијум, фероманган и феротитанијум. Ове феролегуре се производе у пећима са потопљеним луком (САФ), где полукокс служи и као извор угљеника и средство за редукцију металних оксида у одговарајуће метале. Висок садржај испарљивих материја у полукоксу чини га погодним за употребу у САФ-овима, јер обезбеђује извор редукционих гасова који помажу у смањењу оксида метала.
Металуршки кокс
Металуршки кокс је врста кокса која се производи карбонизацијом угља високог ранга, попут битуменског и антрацитног угља, у коксној пећи. Процес карбонизације се дешава на високим температурама, обично између 1000°Ц и 1300°Ц, у атмосфери са недостатком кисеоника. Овај процес уклања значајну количину испарљивих материја и претвара угаљ у чврст, порозан материјал са високим садржајем угљеника познат као металуршки кокс.
Хемијски састав металуршког кокса је уједначенији и конзистентнији од полукокса. Обично садржи између 80% и 90% фиксног угљеника, 1% до 3% испарљивих материја и 5% до 15% пепела. Садржај фиксног угљеника је знатно већи од садржаја полукокса, што резултира вишом топлотном вредношћу и мањом реактивношћу. Металуршки кокс има мањи садржај испарљивих материја од полукокса, што га чини погоднијим за употребу у високотемпературним процесима, као што су производња гвожђа и челика.
Металуршки кокс се првенствено користи као гориво и редукционо средство у производњи гвожђа у високим пећима. У овој примени, кокс служи и као извор топлоте и као редукционо средство за редукцију руде гвожђа (Фе2О3) у растопљено гвожђе (Фе). Висок садржај фиксног угљеника у металуршком коксу обезбеђује неопходну топлоту за одржавање високих температура потребних за процес редукције. Низак садржај испарљивих материја у металуршком коксу обезбеђује да кокс остане стабилан и да се не распадне током услова високе температуре у високој пећи.
Примене у производњи челика
Примарна разлика између полукокса и металуршки кокс лежи у њиховој примени у индустрији производње челика. Полукокс се углавном користи у производњи феролегура у пећима са потопљеним луком, док се металуршки кокс користи у високим пећима за производњу растопљеног гвожђа.
Избор између полукокса и металуршког кокса зависи од неколико фактора, укључујући тип челика који се производи, жељени хемијски састав и специфичне захтеве процеса производње челика. Генерално, металуршки кокс је пожељнији за високотемпературне процесе, као што је производња гвожђа, због већег садржаја фиксног угљеника и мање реактивности. Полукокс је, с друге стране, погоднији за процесе на нижим температурама, као што је производња феролегура, где његов већи садржај испарљивих материја може да обезбеди извор редукционих гасова.
Закључак
Укратко, полукокс и металуршки кокс су две различите врсте кокса са различитим производним методама, хемијским својствима и применама у индустрији производње челика. Полукокс се производи од угља ниског ранга у реакторима за карбонизацију ниске температуре и првенствено се користи у производњи феролегура. Металуршки кокс се производи од висококвалитетног угља у коксарним пећима и користи се у високим пећима за производњу гвожђа. Разумевање разлика између ова два типа кокса је од суштинског значаја за оптимизацију њихове употребе у производњи челика и постизање жељеног хемијског састава и својстава финалних челичних производа.
