Kola, kömür, ahşap ve petrol gibi karbonlu malzemelerin yıkıcı damıtılması ile üretilen katı karbonlu bir kalıntıdır. Çelik yapım sürecinde hem yakıt hem de indirgeyici bir maddesi olarak hizmet veren çok önemli bir bileşendir. Her biri benzersiz özellikleri ve uygulamaları olan farklı koka türleri vardır. Bu yazıda, üretim yöntemlerine, kimyasal özelliklerine ve çelik endüstrisindeki uygulamalara odaklanarak yarı kola ve metalurjik kok arasındaki farkları araştıracağız.
Yarı kola
Yarı Kola, linyit ve alt bitümlü kömürler gibi düşük dereceli kömürlerin pirolizi ile üretilen bir koka türüdür. Piroliz işlemi, düşük sıcaklıklı karbonizasyon (LTC) reaktöründe meydana gelir, burada kömür hava yokluğunda 500 ° C ile 700 ° C arasındaki sıcaklıklara ısıtılır. Bu işlem uçucu maddeyi yol açar ve kömürü yarı kola olarak bilinen katı karbonlu bir malzemeye dönüştürür.
Yarı kokun kimyasal bileşimi, kullanılan kömür tipine ve karbonizasyon koşullarına bağlı olarak değişir. Genel olarak, yarı kok% 60 ila% 80 sabit karbon,% 10 ila% 30 uçucu madde ve% 5 ila% 15 kül içerir. Sabit karbon içeriği orijinal kömürden daha yüksek, ancak metalurjik kokunkinden daha düşüktür. Yarı kok, daha yüksek uçucu madde içeriği nedeniyle metalurjik kokdan daha düşük bir ısıtma değerine sahiptir.
Yarı kola öncelikle Ferrosilikon, Ferromanganese ve Ferrotitanyum gibi ferroaloyların üretiminde yakıt ve azaltıcı ajan olarak kullanılır. Bu ferroalloylar, yarı kola hem bir karbon kaynağı hem de metal oksitleri karşılık gelen metallere azaltmanın bir yolu olarak hizmet ettiği batık ark fırınlarında (SAF) üretilir. Yarı Kola'nın yüksek değişken madde içeriği, metal oksitlerin azaltılmasına yardımcı olan gazların azaltılması kaynağı sağladığı için SAF'lerde kullanıma uygun hale getirir.
Metalurjik kok
Metalurjik Kola , bir kola fırında bitümlü ve antrasit kömürler gibi yüksek dereceli kömürlerin karbonizasyonu ile üretilen bir kola türüdür. Karbonizasyon işlemi, oksijen eksikliği olan bir atmosferde, tipik olarak 1000 ° C ile 1300 ° C arasında yüksek sıcaklıklarda meydana gelir. Bu işlem önemli miktarda uçucu maddeyi yol açar ve kömürü metalurjik kok olarak bilinen katı, gözenekli ve yüksek karbonlu bir malzemeye dönüştürür.
Metalurjik kokun kimyasal bileşimi, yarı kola göre daha düzgün ve tutarlıdır. Tipik olarak% 80 ila% 90 sabit karbon,% 1 ila% 3 uçucu madde ve% 5 ila% 15 kül içerir. Sabit karbon içeriği yarı kola içeriğinden önemli ölçüde daha yüksektir, bu da daha yüksek bir ısıtma değeri ve daha düşük reaktivite ile sonuçlanır. Metalurjik Kola, yarı koldan daha düşük bir uçucu madde içeriğine sahiptir, bu da demir ve çelik üretimi gibi yüksek sıcaklık süreçlerinde kullanım için daha uygun hale getirir.
Metalurjik Kola, esas olarak yüksek fırınlarda demir üretiminde yakıt ve azaltıcı ajan olarak kullanılır. Bu uygulamada, Kola, demir cevherinin (Fe2O3) erimiş demire (Fe) azaltılması için hem bir ısı kaynağı hem de indirgeyici bir ajan olarak hizmet eder. Metalurjik Kola'nın yüksek sabit karbon içeriği, azaltma işlemi için gereken yüksek sıcaklıkları korumak için gerekli ısıyı sağlar. Metalurjik Kola'nın düşük uçucu madde içeriği, kokun sabit kalmasını ve yüksek fırındaki yüksek sıcaklık koşullarında bozulmamasını sağlar.
Çelik üretiminde uygulamalar
Yarı kola ve Metalurjik Kola, çelik üretim endüstrisindeki uygulamalarında yatmaktadır. Yarı kok esas olarak batık ark fırınlarında ferroaloyların üretiminde kullanılırken, metalurjik kok, erimiş demir üretimi için yüksek fırınlarda kullanılır.
Yarı kok ve metalurjik kok arasındaki seçim, üretilen çelik türü, istenen kimyasal bileşim ve çelik üretim sürecinin spesifik gereksinimleri dahil olmak üzere çeşitli faktörlere bağlıdır. Genel olarak, daha yüksek sabit karbon içeriği ve daha düşük reaktivitesi nedeniyle demir yapımı gibi yüksek sıcaklık süreçleri için metalurjik kok tercih edilir. Öte yandan, yarı kola, daha yüksek uçucu madde içeriğinin gazları azaltma kaynağı sağlayabileceği ferroaloy üretimi gibi daha düşük sıcaklık işlemleri için daha uygundur.
Çözüm
Özetle, yarı kola ve metalurjik kok, çelik üretim endüstrisinde farklı üretim yöntemleri, kimyasal özellikleri ve uygulamaları olan iki farklı kok türüdür. Yarı kok, düşük sıcaklık karbonizasyon reaktörlerinde düşük dereceli kömürlerden üretilir ve öncelikle ferroalloy üretiminde kullanılır. Metalurjik Kola, Kola fırınlarında yüksek dereceli kömürlerden üretilir ve ütü yapımı için blast fırınlarda kullanılır. Bu iki kola arasındaki farkları anlamak, çelik yapımında kullanımlarını optimize etmek ve son çelik ürünlerin istenen kimyasal bileşimini ve özelliklerini elde etmek için gereklidir.
