Koks: formuła, rodzaje, zastosowanie

Koks jest stałym produktem obróbki cieplnej bez dostępu tlenu do różnych rodzajów paliwa (torf, węgiel, olej lub drewno). Podczas tego procesu wzrasta stężenie węgla w materiale źródłowym, a ilość wilgoci i zanieczyszczeń zostaje zredukowana do minimum. Z tego powodu koks jest bardzo dobrym paliwem, które pali się w wystarczająco wysokich temperaturach, prawie bez dymu.

Koks, a także surowce do jego produkcji, jest mieszaniną wielu substancji. Zdefiniuj je dokładnie niemożliwe. W chemii formuła koksu nie jest jeszcze dostępna. Można tylko określić niektóre z jego cech: zawartość węgla, siarki i innych zanieczyszczeń, a także wilgotność. Dlatego definicja "wzoru chemicznego koksu" w tym artykule może być rozumiana jako powyższa charakterystyka.

Istnieją również substancje pośrednie zwane półkoksami. Są one wytwarzane w niższej temperaturze (zwykle dwa razy mniej) niż podczas odbierania konwencjonalnego koksu. Są również wykorzystywane w przemyśle. W zależności od rodzaju paliwa, z którego produkowany jest koks, substancja jest podzielona na kilka rodzajów.

Koks węglowy

Koks węglowy jest produktem stałym o kolorze szarym, który otrzymuje się przez kalcynowanie węgla w temperaturze 950-1100 ° C. Udział masowy węgla w nim wynosi zwykle 96-98%. Z chemicznego punktu widzenia ma zdolność odzyskiwania, ponieważ sam węgiel jest dobrym środkiem redukującym.

Ale nie każdy węgiel może być użyty do koksowania. Niektóre rodzaje węgla nie są już zdolne do spiekania (antracyt i węgiel chudy), więc istnieje pewien rodzaj węgla, który nazywa się koksowaniem. Na podstawie wzoru chemicznego koksu zawartość nieorganicznych zanieczyszczeń nie przekracza 10%, siarki - 3,5%, a substancji lotnych - 35%. Podczas procesu koksowania węgiel uzyskuje stan plastyczny i jest spiekany (zagęszczany). Niemal cała objętość takiego węgla jest wykorzystywana do produkcji koksu.

Ten rodzaj koksu jest stosowany jako paliwo do wytopu żelaza (koks wielkopiecowy) i innych stopów (odlewniczych), do produkcji żelaza z rudy żelaza, a także w przemyśle chemicznym.

Koks naftowy

Koks naftowy jest stałą pozostałością otrzymaną po przerobie ropy naftowej i jej pochodnych. Sam olej ma wiele odmian, więc powstająca koks ma wiele różnych składów. Ma kolor ciemnoszary lub czarny. Zawartość węgla może wzrosnąć do 99,5%. Zgodnie z formułą ten koks jest prawie czystym węglem.

Surowcem do produkcji koksu naftowego jest gęsta pozostałość po destylacji ropy: smoła lub oleju opałowego. Koksowanie prowadzi się w stosunkowo niskiej temperaturze w tym procesie - 480-560 ° C i pod zmniejszonym ciśnieniem. Powodem niskiej temperatury jest to, że materiały wyjściowe zawierają już dużo węgla w swoim składzie, konieczne jest jedynie doprowadzenie go do wartości granicznej.

Ze względu na wysoką zawartość węgla, podobny koks jest używany do produkcji elektrod, węglików wapnia lub krzemu, materiałów szlifierskich, przewodników, jako czynników redukujących w przemyśle chemicznym. Koks naftowy jest raczej obojętny, dlatego czasami jest wykorzystywany do produkcji chemicznie i termoodpornych części i wyposażenia.

Koks pakowy

Peck to lepka pozostałość po destylacji drewna, ropy naftowej lub smoły węglowej. Ta ostatnia jest używana do produkcji koksu pakowego. Użyty surowiec to tylko wstępnie ogrzany i stopiony pak. Temperatura w procesie koksowania jest stopniowo zwiększana z 450 do 1000 ° C. W wyniku tego procesu wiele substancji lotnych opuszcza boisko, które są również zbierane i wykorzystywane w innych obszarach. Po schłodzeniu powietrzem lub wodą otrzymuje się produkt zawierający prawie 98% węgla.

Ten typ koksu jest stosowany do produkcji anod i mas anodowych, a także w metalurgii metali nieżelaznych.

Koks torfowy

Koks torfowy jest produktem termicznego rozkładu torfu. Temperatura samego procesu może się różnić w zależności od wsadu, a także wymagań dla gotowego produktu, więc waha się od 550 do 1100 ° C. Koks torfowy zawiera dość dużo siarki i innych zanieczyszczeń, a także ma wysoką reaktywność.

Koks torfowy według wzoru jest bardzo podobny do węgla, dlatego stosuje się go do wytapiania żelaza, redukcji rudy żelaza i jako surowca do produkcji węgla aktywowanego.