Conoscenze sul coke

Il coke è il prodotto che rimane non volatile dopo che i composti organici nel carbone coking (carbone coesivo) si decompongono e i prodotti volatili si liberano durante il riscaldamento al di sopra dei 850°C all'interno di un forno. Questo prodotto include il carbonio fijo che può bruciare e i residui di combustione, ossia la cenere. Quando brucia, il coke produce una breve fiamma blu e libera una quantità considerevole di calore. Il processo di combustione è lento e duraturo, e spesso forma una crosta di cenere sulla superficie. Per far bruciare completamente il coke, è necessario rimuovere tempestivamente la crosta di cenere. Le proprietà fisiche del coke, come la coesione, hanno un notevole impatto sul funzionamento dei fornelli a combustione a strato.

La produzione di coke rappresenta circa il 75% dei prodotti della cokefazione. Il coke viene utilizzato principalmente per la produzione di ferro vivo e costituisce circa il 1/2 - 1/3 del costo di produzione del ferro vivo. Il processo di smaltimento nel forno alto è in sostanza un processo di riduzione del minerale di ferro, e il coke funge da riduttore e da sorgente di calore.

Il coke può essere utilizzato anche nell'industria fertilizzante. Attraverso la reazione con vapore d'acqua e aria, viene prodotto un gas semi-idrogenato, e successivamente l'idrogeno reagisce con l'azoto nell'aria per produrre ammoniaca. Inoltre, il coke è un reagente utilizzato nella produzione di acetilene, calcio cianamato, biossido di carbonio e elettrodi, e è anche un importante materiale di partenza per l'industria del gas per uso domestico. Vedendo la distribuzione della produzione di coke in Cina, si può notare che la distribuzione geografica delle aziende cokefacenti in Cina non è equilibrata, con la maggior parte delle aziende concentrate nelle regioni di Nord-Cina, Est-Cina e Nord-Est-Cina.

Il principale componente del coke è il carbonio fijo, con una quantità minima di prodotti volatili, e non produce fumo durante la combustione. Il valore calorifico è di circa 25104 kJ/kg - 31380 kJ/kg. Ha un aspetto argento-bianco o grigio-nerastro, con una lucente metallica, è duro e poroso. I pezzi grandi sono chiamati coke in blocco o coke per l'industria metallurgica, i pezzi piccoli sono chiamati coke frantumato e la polvere è chiamata schegge di coke. Nella produzione delle leghe ferrose, il coke viene utilizzato come riduttore. È preferibile avere un coke con un alto contenuto di carbonio fijo e un basso contenuto di cenere. La dimensione del grano ha un notevole impatto sul processo di smaltimento. Un coke con un grano grande ha una bassa resistenza specifica e una buona conduttività elettrica, il che rende difficile l'immersione dell'elettrodo, aumenta le perdite di calore dell'forno elettrico e ha una superficie di reazione minore, con una riduzione corrispondente della capacità di riduzione. Di conseguenza, l'aggiunta di coke con un grano troppo grande all'interno dell'forno può peggiorare la situazione di funzionamento. Un coke con un grano piccolo ha una resistenza specifica alta e una superficie di contatto maggiore, il che consente un'immersione profonda dell'elettrodo e una riduzione delle perdite di calore. Tuttavia, se il grano è troppo piccolo, può ridurre la permeabilità del carico in forno, causando l'eruzione di fiamme e il crollo del carico.

Pertanto, il coke dovrebbe avere una dimensione del grano appropriata. La dimensione del grano dipende dalla capacità dell'forno: per forni elettrici grandi, si utilizza coke con un grano maggiore, mentre per forni elettrici piccoli, si utilizza coke con un grano minore. Ad esempio, per un forno elettrico con una capacità di 12500 kVA, la dimensione del grano del coke dovrebbe essere tra 5 mm e 18 mm; per un forno elettrico con una capacità tra 400 kVA e 1800 kVA, la dimensione del grano del coke dovrebbe essere tra 1 mm e 8 mm, con una percentuale di coke con un grano tra 1 mm e 3 mm non superiore al 20%. Durante il processo di smaltimento, è necessario controllare regolarmente l'umidità del coke e correggere la proporzione del carico in forno per garantire un funzionamento normabile dell'forno.