КОКС
-
Рубрика: Химия
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
КОКС, углеродистый остаток, получаемый при нагревании без доступа воздуха твёрдых горючих ископаемых (углей, торфа, горючих сланцев), тяжёлых остатков переработки нефти, каменноугольного пека или др. органич. веществ (см. Коксование). К. является важнейшим углеродистым материалом, используемым при выплавке металлов и сплавов, для агломерации руд, для получения карбида кальция, фосфора, для бытовых целей. К. представляет собой твёрдый пористый продукт от серого до чёрного цвета. В зависимости от вида сырья различают следующие осн. виды пром. К.: каменноугольный, нефтяной, пековый.
Наиболее распространён каменноугольный К.: мировое произ-во – более 400 млн. т/год, ок. 7,5% его получают на коксохимич. предприятиях РФ. Каменноугольный К. используют в доменных печах металлургич. произ-ва (80%), для выплавки чугуна в вагранках (10%), получения цветных металлов и в химич. пром-сти (6%), для агломерации руд, обжига известняка и др. целей (4%). Истинная плотность каменноугольного К. 1870–1970 кг/м3, кажущаяся плотность 680–980 кг/м3, пористость 43–50%, насыпная плотность 420–485 кг/м3, удельное электрич. сопротивление до 2,0 Ом·м, ср. удельная теплоёмкость 1,4–1,5 кДж/(кг·°С), теплопроводность при темп-ре 1000 °С 1,7–2,0 Вт/(м·°С), теплота сгорания 28–31 МДж/м3. Элементный состав К.: 96–98% С; 0,4–1,0% Н; 0,5–2,0% N; 0,2–1,5% О; 0,3–2,0% S. В таблице приведены требования к качеству разл. видов каменноугольного кокса.
Нефтяной К. используют для изготовления анодов, в металлургии, авиационной и ракетной технике, произ-ве абразивов и огнеупоров, ядерной энергетике, как сырьё в произ-ве углеграфитовых материалов. Требования к качеству: выход летучих веществ 6–13%, истинная плотность 2140 кг/м3; по электропроводности близок к диэлектрикам, поэтому при использовании нефтяного К. для изготовления электропроводящей продукции материал прокаливают до 900 °C. Нефтяной К. классифицируют по сернистости (содержание S менее 1,5% – малосернистый, 1,5–4,0% – сернистый, более 4,0% – высокосернистый) и зольности (зольность менее 0,5% – малозольный, 0,5–0,8% – зольный, более 0,8% – высокозольный).
Пековый К. – осн. сырьё для получения электродов, используется для произ-ва углеграфитовых материалов. Элементный состав: 96,5–97,6% С; 0,4–0,5% Н; 1,0–1,2% О. Требования к качеству: выход летучих веществ менее 0,8%, удельное электрическое сопротивление 550 мкОм·м, зольность 0,25–0,50%, сернистость 0,3–0,7%.
Требования к качеству различных видов каменноугольного кокса | |||||||||
Вид кокса | Крупность, мм | Зольность, % | Сернистость, % | Выход летучих веществ, % | Пористость, % | Прочность, % | Реакционная способность по СО2, мл/(г·с) | Удельное электрическое сопротивление, Ом·м | |
дробимость | истираемость | ||||||||
Доменный | >25 | <11,5 | <1,7 | <1,2 | >42 | >82 | 9 | 0,4–0,6 | Не нормируется |
Литейный | >60 | <10,0 | <1,0 | <1,2 | >42 | >82 | 15 | <0,5 | |
Для электротермического производства | 5–25 | <15,0 | <3,0 | <3,0 | >42 | Невысокая | >1,5 | >0,2 | |
Для агломерации руд | <3 | <20,0 | <3,0 | <3,0 | >40 | Не нормируется | >1,5 | Не нормируется |
К. для бытовых целей получают из каменного и бурого углей при темп-ре 450–700 °С. Требования к качеству: выход летучих веществ менее 20%, зольность менее 20%, сернистость менее 2,5%, прочность более 77,5%, а также отсутствие дымности.