Coke là một dư lượng carbon rắn được sản xuất bởi sự chưng cất phá hủy của các vật liệu carbon như than, gỗ và dầu mỏ. Nó là một thành phần quan trọng trong quá trình sản xuất thép, phục vụ như cả nhiên liệu và chất khử. Có nhiều loại Coke khác nhau, mỗi loại có các thuộc tính và ứng dụng độc đáo của nó. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ khám phá sự khác biệt giữa Semi Coke và Coke luyện kim, tập trung vào các phương pháp sản xuất, tính chất hóa học và ứng dụng của chúng trong ngành thép.
Semi Coke
Semi Coke là một loại than cốc được sản xuất bởi quá trình nhiệt phân của than xếp hạng thấp, chẳng hạn như than non và than bitum phụ. Quá trình nhiệt phân xảy ra trong lò phản ứng cacbon hóa nhiệt độ thấp (LTC), trong đó than được làm nóng đến nhiệt độ trong khoảng từ 500 ° C đến 700 ° C trong trường hợp không có không khí. Quá trình này loại bỏ vật chất dễ bay hơi và chuyển đổi than thành một vật liệu carbon rắn được gọi là Semi Coke.
Thành phần hóa học của bán Coke khác nhau tùy thuộc vào loại than được sử dụng và điều kiện cacbon hóa. Nói chung, Coke bán chứa từ 60% đến 80% carbon cố định, 10% đến 30% chất biến động và 5% đến 15% tro. Hàm lượng carbon cố định cao hơn so với than ban đầu nhưng thấp hơn so với Coke luyện kim. Semi Coke có giá trị gia nhiệt thấp hơn so với Coke luyện kim do hàm lượng vật chất dễ bay hơi cao hơn.
Semi Coke được sử dụng chủ yếu như một chất nhiên liệu và tác nhân giảm trong sản xuất ferroalloys, như Ferrosilicon, Ferromanganese và Ferrotitanium. Những ferroalloys này được sản xuất trong các lò hồ quang ngập nước (SAFS), trong đó Semi Coke đóng vai trò là nguồn carbon và phương tiện giảm các oxit kim loại cho các kim loại tương ứng của chúng. Hàm lượng vật chất dễ bay hơi của Coke làm cho nó phù hợp để sử dụng trong SAFS, vì nó cung cấp một nguồn giảm khí giúp giảm các oxit kim loại.
Coke luyện kim
Coke luyện kim là một loại than cốc được sản xuất bởi sự cacbon hóa của than cao cấp, chẳng hạn như than bitum và than antracite, trong lò than cốc. Quá trình cacbon hóa xảy ra ở nhiệt độ cao, thường là từ 1000 ° C đến 1300 ° C, trong môi trường thiếu oxy. Quá trình này loại bỏ một lượng đáng kể vật chất dễ bay hơi và chuyển đổi than thành một vật liệu rắn, xốp và carbon cao được gọi là Coke luyện kim.
Thành phần hóa học của Coke luyện kim đồng nhất và nhất quán hơn so với Semi Coke. Nó thường chứa từ 80% đến 90% carbon cố định, 1% đến 3% vật chất dễ bay hơi và 5% đến 15% tro. Hàm lượng carbon cố định cao hơn đáng kể so với Semi Coke, dẫn đến giá trị gia nhiệt cao hơn và khả năng phản ứng thấp hơn. Coke luyện kim có hàm lượng vật chất dễ bay hơi thấp hơn so với Semi Coke, làm cho nó phù hợp hơn để sử dụng trong các quy trình nhiệt độ cao, như sắt và thép.
Coke luyện kim chủ yếu được sử dụng làm chất nhiên liệu và chất giảm trong sản xuất sắt trong lò cao. Trong ứng dụng này, Coke đóng vai trò là nguồn nhiệt vừa là chất khử để giảm quặng sắt (FE2O3) thành sắt nóng chảy (Fe). Hàm lượng carbon cố định cao của Coke luyện kim cung cấp nhiệt cần thiết để duy trì nhiệt độ cao cần thiết cho quá trình giảm. Hàm lượng vật chất dễ bay hơi của Coke luyện kim đảm bảo rằng Coke vẫn ổn định và không bị hỏng trong điều kiện nhiệt độ cao trong lò cao.
Ứng dụng trong sản xuất thép
Sự khác biệt chính giữa Semi Coke và Coke luyện kim nằm trong các ứng dụng của họ trong ngành công nghiệp sản xuất thép. Semi Coke chủ yếu được sử dụng trong việc sản xuất ferroalloys trong các lò hồ quang ngập nước, trong khi Coke luyện kim được sử dụng trong các lò cao để sản xuất sắt nóng chảy.
Sự lựa chọn giữa Coke Semi và Coke luyện kim phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm loại thép được sản xuất, thành phần hóa học mong muốn và các yêu cầu cụ thể của quá trình sản xuất thép. Nhìn chung, Coke luyện kim được ưa thích cho các quá trình nhiệt độ cao, chẳng hạn như sản xuất sắt, do hàm lượng carbon cố định cao hơn và khả năng phản ứng thấp hơn. Mặt khác, Semi Coke phù hợp hơn với các quá trình nhiệt độ thấp hơn, chẳng hạn như sản xuất Ferroalloy, trong đó hàm lượng chất biến động cao hơn của nó có thể cung cấp một nguồn giảm khí.
Phần kết luận
Tóm lại, Coke và Coke kim loại là hai loại Coke riêng biệt với các phương pháp sản xuất, tính chất hóa học và ứng dụng khác nhau trong ngành công nghiệp sản xuất thép. Semi Coke được sản xuất từ than hạng thấp trong các lò phản ứng carbon hóa nhiệt độ thấp và chủ yếu được sử dụng trong sản xuất Ferroalloy. Coke luyện kim được sản xuất từ than hạng cao trong lò than cốc và được sử dụng trong lò cao để làm sắt. Hiểu được sự khác biệt giữa hai loại Coke này là rất cần thiết để tối ưu hóa việc sử dụng chúng trong sản xuất thép và đạt được thành phần hóa học và tính chất mong muốn của các sản phẩm thép cuối cùng.
