Кокс өндірісі

Кокстеу - бұл қатты отынның (көмірдің) жоғары температуралы және оттексіз ыдырау процесі. Кокстеу химиялық және металлургия өнеркәсібі үшін маңызды рөл атқарады, себебі кеннен темірді Домна тәсілімен қалпына келтіру экономикалық тиімді болып табылады және шойынды алудың үйсіз тәсілдеріне қарағанда, қазіргі кезде миллиондаған тонна құйма және өңделген шойынды құрайтын өнеркәсіптің сұраныстарын қанағаттандыруға мүмкіндік береді.

Өнеркәсіптік қажеттіліктердің ұлғаюымен және, соның салдарынан пеш көлемдерінің ұлғаюымен, болатты балқыту агрегатының ішіндегі температура барлық уақытта көтерілді, ал ол мүмкін мөлшерде шекті мәнге жеткен кезде, одан әрі балқыту үшін әлемге ағаш көмірін алмастыра алатын беріктігі жоғары түтінсіз жаңа отын қажет болды. Және бұл жағдай кокстың өнертабысына түрткі болды.

Металлургия үшін кокстың маңыздылығы мен алмастырылмауы шахталық агрегат ретінде домнада қолданылатын отынға қойылатын ерекше талаптармен негізделеді. Отынның жанбайтын құрғақ заттың төмен шығуы(минералды қалдық), түтінсіз және металл сынғыш және микрожарықтардың пайда болуына ықпал ететін күкірт немесе фосфор сияқты зиянды қоспалардың ең аз мөлшері сияқты қасиеттерге ие болуы тиіс.

Коксты алу үшін болашақ өнімнің әртүрлі физика-химиялық және техникалық қасиеттеріне сәйкес келетін әртүрлі маркалы көмір пайдаланылады. Көмір маркалары ұзын Жалындап және газды, майлы және коксты, арыққан және жанған көмірге, сондай-ақ ағатын көмірге бөлінеді. Аталған көмірді белгілеу бас әріптермен жүргізіледі, мысалы, газ бұрыштары "Г"бас әрпімен белгіленеді. Сондай – ақ, бас әріппен қатар көмір маркасының атауына бұрыштарды ішкі сыныпқа бөле отырып, қосымша индекстер мен әріптер қосылады, мысалы, го-тозған газ. Көмірдің жоғарыда келтірілген тізімі кездейсоқ емес, көміртектің химиялық жетілу дәрежесін және оның құрылымдық сипаттамасын білдіреді.

Кокс немесе Домна газдарын өртеу арқылы арнайы простенкаларды қыздыру арқылы 950-1100°С температурада жүргізілетін кокстеу процесі аяқталғаннан кейін Кокс пирогын арнайы итеретін құрылғымен итеріп тастау жүргізіледі.

Көмірді жоғары температуралы кокстеу процесі 900-1100°С кезінде ауа кірмей көмірдің пиролизінде 14-18 сағ. Кокс пешіне тиер алдында көмір шихты <3 мм фракцияға дейін ұсақтайды.Шихтаны пешке салғаннан және шихтаның бетін планирмен тегістеуден кейін пеш Мұқият герметикаланады. Пеште шихтаның қызуы оның екі қабырғасынан жылу өткізгіштігі арқылы ғана болады, олардың ішінде жылу жаймаларында 1350-1400 °с дейінгі температура кезінде домна және Кокс газдарының қоспасы жағылады. Жоғарыда айтылғандай, домна пешіндегі тас көмір кесектерінің бұзылуының басты себебі көмірден ұшқыштардың көп санын қарқынды бөлу болып табылады. Сондықтан кокстеу процесінің міндеті Кокс пешіндегі ұшқыштардың басты массасын алып тастаудан және домна пешінде кокстың бұзылуын болдырмау үшін 1,5—2% аспайтын Ұшпа заттардан тұратын берік кесек өнімді құрудан тұрады.

1-сурет. Кокс пешінің камерасы

Тас көмірді жоғары температуралы кокстеудің келесі біртіндеп өтетін кезеңдері бар: 1. Көмірді 100-120 °с дейінгі температурада кептіру. Кокстелетін көмір осы сатыда жеңіл балқитын қосылыстар — битумдарды бұзбай (деструкциясыз) бөлшектердің физикалық қызуы ғана өтеді, олардың ыдырауы кезінде