Металлургический кокс

Металлургический кокс предназначен для выплавки чугуна в доменных печах. В доменном процессе кокс является основным источником тела и источником получения восстановителя оксидов железа. В общем требования к качеству кокса могут быть сформулированы следующим образом: кокс должен иметь минимум влаги, минеральных веществ, серы, определенный уровень прочности, оптимальный гранулометрический состав.

Литейный кокс предназначен для плавки чугуна и других материалов в вагранках. Важнейшими показателями качества литейного кокса являются его прочность и гранулометрический состав. Прочность литейного кокса должна быть высокой, особенность прочность кусков, чтобы он не разрушался в вагранке. Истираемость кокса может быть меньше, чем у доменного кокса, так как вагранка значительно ниже и меньше доменной печи. Зольность и сернистость литейного кокса должны быть меньше, чем у доменного кокса (соответственно <10.5 и <1%). В настоящее время литейный кокс получают только из углей Кузнецкого бассейна, поэтому его сернистость невысока (0.5-0.6%).

Свойства Кокса. В составе Кокса различают органическую часть, золу и влагу. Органическое вещество Кокса состоит гл. обр. из углерода, кроме того, оно содержит известное количество кислорода, водорода, азота и серы. В среднем нормальном Коксе на 10 атомов углерода приходится 1 атом водорода. Содержание других элементов значительно меньше. Углерод в Коксе находится в виде мельчайших кристаллов графита, расположенных в самых разнообразных направлениях в отношении друг друга, вследствие чего Кокс значительно отличается по своим химич. свойствам от настоящего графита. Различные сорта Кокса обладают различным строением своего вещества. Для оценки Кокса имеют значение:
а) содержание влаги,
б) содержание золы,
в) содержание серы,
г) содержание летучих веществ.

Наивыгоднейшим содержанием влаги в наст, время считают 3 — 5%. Высокое содержание золы понижает ценность Кокса, так как уменьшает содержание горючего материала. В различных странах, в зависимости от характера применяемых углей, зольность Кокса сильно колеблется. Кокс с заводов СССР имеет от 9% до 11% золы; Кокс с заводов США — от "7% до 11% золы. Коксовая промышленность СССР ведет упорную борьбу за дальнейшее снижение зольности Кокса. Содержание серы всегда является отрицательным качеством Кокса, так как оно связано с повышением расходов по выплавке чугуна и ухудшением качества последнего. Кокс из донецких углей отличается повышенной сернистостью, достигающей 1,8 — 2%, из кузнецких же углей Кокс имеет содержание серы 0,5 — 0,6%. Содержание летучих в Коксе является мерой его готовности. Слишком низкое содержание летучих указывает на значительный перегрев Кокса в процессе коксования и обратно. Наилучшее среднее составляет 1 — 1,5%.

Важнейшим свойством Кокса является его меха-нич. прочность. Наибольшее распространение в промышленности получили 2методаиспытаний механич. прочности Кокса: барабанная проба и проба сбрасыванием. В первом случае определенное количество К. вращается в барабане. Качество Кокса определяется количеством оставшихся крупных кусков (в СССР выше 25мм).При пробе сбрасыванием определенное количество Кокса сбрасывается в заранее принятом порядке с известной высоты. Качество Кокса определяется количеством кусков выше 40мм.Опыт работы больших доменных печей в Советском Союзе в последние годы показал, что оба эти способа оценки механич. свойств Кокса недостаточны для суждения о его пригодности для доменной плавки. Большие работы, проведенные советскими научно-исследовательскими институтами в последние годы, внесли значительное усовершенствование в методику испытания Кокса. Особое значение в результате этих работ придается трещиноватости Кокса, дляизмеренияк-рой предложен ряд методов. Для прак-тич. применения Кокса большое значение имеет его кусковатость. Для металлургических целей в СССР берут Кокс выше 70мм,допуская до 5% кусков фракции в 25 — 40мм.Остальные физич. свойства Кокса мало меняются и обычно не нормируются. Удельный вес Кокса зависит от содержания в нем золы.Истинныйуд. в. (т. е. вес коксового порошка) составляет 1,6 — 1,9; кажущийся уд. в. (уд. в. в куске) значительно меньше, вследствие большой пористости Кокса, и составляет 0,75 — 1,1; насыпной вес К. — 450 — 500 «г/ж3. Пористость Кокса — 40 — 55% общего объема кусков. Литейный Кокс должен иметь меньшую, а доменный — большую пористость. Кокс имеет высокую темп, воспламенения — ок. 700°. Теплотворная способность Кокса в зависимости от содержания золы — 7.000 — 7.500 кал.

Назначение Кокса. Основная масса Кокса до сих пор используется в качестве топлива в доменных печах для выплавки чугуна. Наряду с этим Кокс используется:
а) в качестве топлива для переплавки чугуна в вагранках;
б) в некоторых видах плавки в цветной металлургии;
в) в качестве топлива для газогенераторов и, в первую очередь, в химической и газовой пром-сти для получения водяного пара;
г) в качестве топлива для домашнего отопления (мелкий Кокс, отсортированный от доменного Кокс).