Apa peran kokas dalam proses metalurgi?

Proses metalurgi - khususnya produksi baja - sangat bergantung pada kokas. Karakteristik kokas adalah kandungan karbon yang tinggi, kekuatan dan pengotor yang rendah sehingga dapat digunakan dalam tanur tinggi. Dalam proses metalurgi, peran utama kokas adalah menyediakan sumber panas dan agen pereduksi sumber karbon. Kokas menyediakan karbon yang diperlukan untuk mereduksi oksida besi dalam bijih besi menjadi besi murni, sekaligus menghasilkan panas yang diperlukan untuk proses peleburan.

Apa itu kokas metalurgi?

Kokas metalurgi (atau "met coke") adalah jenis bahan bakar padat yang merupakan batu bara berkarbonisasi, terutama digunakan untuk pembuatan besi tanur tiup serta pengecoran dan peleburan logam non-besi. Ini diproduksi dengan memanaskan batu bara di dalam tungku (atau oven kokas) tanpa adanya oksigen (proses yang disebut sebagai kokas) pada suhu tinggi. Proses ini mengusir senyawa yang mudah menguap, seperti air dan belerang serta gas, dan menciptakan bahan padat berpori yang sangat tinggi karbon.

Penggunaan utama kokas dalam aplikasi metalurgi adalah sebagai bahan bakar untuk memproduksi bahan pereduksi karbon monooksida (CO) suhu tinggi dan karbon monooksida (CO) dalam tanur sembur yang mengubah bijih besi menjadi besi cair. Met kokas memiliki sifat-sifat penting yang disesuaikan untuk memungkinkan pembuatan baja yang hemat biaya.

Kokas Batubara vs Kokas Metalik

Tidak semua kokas sama. Kokas batu bara dan kokas metalurgi keduanya terbuat dari batu bara, tetapi keduanya memiliki tujuan yang berbeda. Kokas batu bara, di sisi lain, umumnya digunakan sebagai produk non metalurgi, untuk bahan bakar proses industri atau untuk pembuatan bahan kimia. Kokas metalurgi, di sisi lain, disiapkan dan diproduksi untuk memproduksi baja dan logam lainnya.

Jadi, End link adalah perbedaan antara kokas batubara dan kokas met. Met kokas diproduksi dengan ketahanan, kemurnian, dan porositas yang lebih tinggi untuk menahan suhu tinggi dan proses kimiawi tanur tiup. Kokas ini juga harus terbakar dengan bersih, agar tidak ada kotoran berbahaya seperti sulfur atau abu yang masuk ke dalam proses pembuatan logam.

Fungsi Kokas dalam Blast Furnace

Sumber Bahan Bakar:

Kokas- Sumber bahan bakar (digunakan untuk melebur bijih besi). Kokas mengalami pembakaran suhu tinggi (sekitar 1.000-1.200°C) untuk menciptakan panas terkonsentrasi yang diperlukan untuk tungku. Tanpa nilai kalori kokas yang tinggi, tungku tidak dapat mencapai suhu yang diperlukan untuk melebur bijih besi.

agen pereduksi:

Dalam peleburan, kokas bereaksi dengan oksigen dalam bijih besi (oksida besi) untuk membentuk karbon monoksida, yang kemudian mereduksi oksida besi menjadi (besi). Proses kimiawi ini diperlukan untuk mengubah bijih besi menjadi besi cair. Karbon kokas juga membantu membentuk ikatan kimia yang dibutuhkan untuk mengurangi besi dari bijih.

Terakhir, kokas berfungsi sebagai penyangga struktural tungku sehingga gas dan besi cair mengalir dengan bebas.

Properti Kokas Metalurgi

Kekuatan Tinggi: Kokas harus tahan terhadap tekanan yang kuat dari tungku. Kokas yang kuat tidak akan hancur di bawah tekanan berton-ton bijih logam yang ditumpuk di atasnya dalam proses peleburan.

Porositas:

Semua jenis kokas yang memiliki struktur halus (yang memberikan Porositas tinggi) akan memungkinkan gas mengalir bebas melalui kokas dan mendorong reaksi cepat dengan bijih besi. Hal ini juga memfasilitasi pertukaran gas yang dibutuhkan dalam produksi besi cair.

Pengotor rendah: Pengotor yang terkandung dalam kokas, seperti sulfur, fosfor, dan abu. Hal ini sering mencemari produk akhir dan pada akhirnya mempengaruhi kualitas baja. Kokas berkualitas baik haruslah karbon yang hampir murni, dengan sedikit pengotor.

Stabilitas Termal: Kemampuan kokas untuk tetap stabil di bawah aplikasi panas tinggi tanpa rusak atau bereaksi secara kimiawi. Jadi, kokas terbakar secara perlahan dan menghasilkan panas yang konstan di dalam tungku.

Komposisi Kokas Metalurgi

Kokas metalurgi adalah bahan terpenting yang digunakan dalam produksi besi dalam tanur tiup. Sebagian besar terdiri dari karbon (85-90%), dengan sulfur, abu, dan uap air dalam jumlah yang lebih kecil. Proporsi yang tepat dari semua elemen ini bergantung pada pada jenis batu bara yang digunakan dan proses kokas.

Karbon: Alasan kokas mampu bertindak sebagai bahan bakar dan zat pereduksi adalah karena kandungan karbon yang tinggi. Ia bereaksi dengan bijih besi membentuk karbon monoksida yang dibutuhkan untuk reduksi bijih besi.

Belerang: Musuh pembuatan baja, belerang membuat produksi baja berkualitas rendah. Ini berarti kandungan sulfur dalam kokas metalurgi dikurangi semaksimal mungkin untuk mendapatkan produk yang berkualitas.

Abu: Abu juga harus rendah dan jika berlebihan dapat menyebabkan pembentukan terak tungku yang dapat menyebabkan cacat pada baja.

Kelembaban: Kadar air juga harus dikontrol karena kelembapan yang terlalu tinggi akan menghentikan pembakaran yang efektif dan dapat menyebabkan reaksi kimia yang tidak diinginkan.

Produksi Kokas dan Baja

Kokas adalah bahan inti untuk menghasilkan baja, masuk ke dalam tanur tiup untuk mereduksi bijih besi menjadi besi cair untuk menghasilkan baja. Dalam blast furnace, Anda menghasilkan lingkungan yang direkayasa di mana kokas terbakar dan bereaksi dan bergabung dengan bijih besi untuk membuat besi cair. Reaksi kimia ini menghasilkan karbon dioksida dan karbon monoksida yang pada gilirannya dapat digunakan untuk mereduksi bijih besi dan menghasilkan besi. Kokas menghasilkan karbon monoksidayang menghilangkan oksigen dari bijih besi dan menghasilkan besi cair murni.

Besi cair yang dihasilkan kemudian dapat dimurnikan lebih lanjut untuk menghasilkan baja, dengan sifat akhir baja ditentukan oleh kandungan karbon. Produk akhir secara langsung dipengaruhi oleh kualitas dan kebersihan kokas di dalam oven.

Harga Kokas Metalurgi

Kami juga mendapatkan harga kokas metalurgi dari harga batubara mentah, permintaan baja global, dan kendala pengiriman. Karena kokas merupakan input utama dalam produksi baja, harga kokas mengikuti fluktuasi harga baja pintal. Saat ini kokas merupakan bagian penting dari proses pembuatan baja, sehingga ketika terjadi peningkatan permintaan baja, permintaan kokas juga meningkat, yang cenderung menaikkan harga.

Biaya-biaya lain, misalnya biaya transportasi, ketersediaan batu bara, dan peraturan lingkungan juga mempengaruhi harga kokas. Sangat penting untuk memahami harga kokas bagi perusahaan yang memproduksi baja, karena perubahan harga dapat mempengaruhi biaya produksi secara drastis.

Peran Kokas dalam Metalurgi: Lebih dari Sekadar Bahan Bakar

Kokas memiliki fungsi utama untuk menghasilkan panas dan berfungsi sebagai agen pereduksi, tetapi kualitasnya juga mempengaruhi kualitas produk akhir. Sifat-sifat baja juga dipengaruhi oleh jumlah kokas yang dikonsumsi, komposisi kimianya, dan reaksi kimia yang terkait.

Sebagai contoh, kandungan karbon kokas memengaruhi kandungan karbon baja, yang pada gilirannya memengaruhi kekerasan, kekuatan, dan keuletannya. Kokas juga memastikan bahwa suhu di dalam tungku tetap stabil sehingga memungkinkan baja diproduksi dalam kondisi yang lebih baik.

Hal ini menjadikan kokas lebih dari sekadar bahan bakar; kokas merupakan komponen kunci dalam kualitas produk baja akhir.

Kesimpulan

Kokas menyediakan panas dan karbon untuk mengubah bijih besi menjadi besi cair, langkah awal dalam produksi baja. Tanpa kokas, tanur tiup tidak akan berfungsi dengan baik dan proses pembuatan baja akan menjadi kurang efisien. Karena jumlah kokas yang digunakan dalam produksi baja mempengaruhi kualitas produk akhir; kualitas kokas dan biaya kokas harus diawasi secara ketat.