Kok kömürünün metalürjik süreçteki rolü nedir?

Metalürjik süreç -özellikle çelik üretimi- özellikle koka bağımlıdır. Kokun özellikleri yüksek karbon içeriği, mukavemeti ve düşük safsızlıkları sayesinde yüksek fırında kullanılabilir olmasıdır. Metalürjik süreçte kokun ana rolü bir ısı kaynağı ve karbon kaynağı indirgeyici bir madde sağlamaktır. Demir cevherindeki demir oksidi saf demire indirgemek için gerekli karbonu sağlarken, eritme işlemi için gerekli ısıyı da üretir.

Metalurjik kok nedir?

Metalurjik kok (veya "met kok"), karbonize kömür olan ve esas olarak yüksek fırın demir yapımı ve demir dışı metal döküm ve eritme için kullanılan bir katı yakıt türüdür. Kömürün bir fırında (veya kok fırınında) oksijen yokluğunda (koklaşma olarak adlandırılan bir süreç) yüksek sıcaklıkta ısıtılmasıyla üretilir. Bu işlem su, sülfür ve gaz gibi uçucu bileşikleri uzaklaştırır ve çok yüksek oranda katı, gözenekli bir malzeme oluşturur. karbon.

Kok kömürünün metalürjik uygulamalardaki öncelikli kullanımı, demir cevherini erimiş demire dönüştüren yüksek fırında yüksek sıcaklık ve karbon mono-oksit (CO) indirgeyici madde üretmek için yakıt olarak kullanılmasıdır. Met kok, uygun maliyetli çelik üretimini mümkün kılmak için özelleştirilmiş kritik özelliklere sahiptir.

Kömür Kokuna karşı Met Kok

Tüm koklar eşit değildir. Kömür kok kömürü ve metalürjik kok kömürden yapılır, ancak farklı amaçları vardır. Kömür kok kömürü ise genellikle metalürjik olmayan bir ürün olarak, endüstriyel süreçlerin yakıt ikmali veya kimyasalların üretimi için kullanılır. Metalurjik kok ise çelik ve diğer metalleri üretmek için hazırlanır ve üretilir.

Yani, Son bağlantı Kömür kok ile met kok arasındaki farktır. Met kok, hem yüksek sıcaklıklara hem de yüksek fırının kimyasal işlemlerine dayanması için daha yüksek direnç, saflık ve gözeneklilikte üretilir. Ayrıca, kükürt veya kül gibi zararlı kirliliklerin metal yapım sürecine girmemesi için temiz bir şekilde yanması gerekir.

Yüksek Fırında Kokun İşlevi

Yakıt Kaynağı:

Kok- Bir yakıt kaynağı (demir cevherini eritmek için kullanılır). Fırın için gerekli olan konsantre ısıyı oluşturmak için yüksek sıcaklıkta (yaklaşık 1.000-1.200°C) yanma işlemine tabi tutulur. Kokun yüksek kalorifik değeri olmadan, fırın demir cevherini eritmek için gereken sıcaklıklara ulaşamazdı.

İndirgeyici madde:

Eritme işleminde kok kömürü, demir cevherindeki (demir oksit) oksijenle reaksiyona girerek karbon monoksit oluşturur ve bu da demir oksidi (demire) indirger. Bu kimyasal işlem, demir cevherini erimiş demire dönüştürmek için gereklidir. Kok kömürünün karbonu ayrıca cevherden demiri indirgemek için gereken kimyasal bağların oluşmasına da yardımcı olur.

Son olarak kok kömürü, gaz ve erimiş demirin serbestçe akması için fırın için yapısal bir destek görevi görür.

Metalurjik Kok Özellikleri

Yüksek Mukavemet: Kok fırının yoğun basınçlarına dayanmalıdır. Güçlü kok, eritme sürecinde üzerine yığılan tonlarca metalik cevherin basıncı altında parçalanmaz.

Gözeneklilik:

Düzgün bir yapıya sahip olan (yüksek gözeneklilik sağlayan) her tür kok kömürü, gazın kok kömüründen serbestçe geçmesine ve demir cevheri ile hızlı reaksiyonlara girmesine olanak tanır. Ayrıca erimiş demir üretiminde ihtiyaç duyulan gaz alışverişini de kolaylaştırır.

Düşük safsızlık: Kok kömüründe bulunan sülfür, fosfor ve kül gibi safsızlıklar. Genellikle nihai ürünü kirletir ve sonuçta çeliğin kalitesini etkiler. İyi kalitede kok kömürü neredeyse saf karbon olmalı ve içinde çok az safsızlık bulunmalıdır.

Termal Kararlılık: Kok kömürünün yüksek ısı uygulaması altında parçalanmadan veya kimyasal reaksiyona girmeden stabil kalabilme kabiliyeti. Böylece yavaş yanar ve fırın içinde sabit ısı verir.

Metalurjik Kok Bileşimi

Metalürjik kok, yüksek fırında demir üretiminde kullanılan en önemli malzemedir. Esas olarak karbondan (85-90%) oluşur, daha az miktarda kükürt, kül ve nem içerir. Bu unsurların tam oranları aşağıdakilere bağlıdır kullanılan kömür türüne ve koklaştırma işlemine bağlıdır.

Karbon: Kok kömürünün yakıt ve indirgeyici madde olarak kullanılabilmesinin nedeni yüksek karbon içeriğidir. Demir cevheri ile reaksiyona girerek demir cevherinin indirgenmesi için gerekli olan karbon monoksiti oluşturur.

Sülfür: Çelik üretiminin düşmanı, Sülfür çelik üretimini düşük kaliteli hale getirir. Bu, kaliteli bir ürün elde etmek için metalürjik koktaki kükürt içeriğinin mümkün olan azami ölçüde azaltılması anlamına gelir.

Kül: Külün de düşük olması gerekir ve bunun fazlası çelikte kusurlara yol açabilecek fırın cürufu oluşumuna neden olabilir.

Nem: Nem içeriği de kontrol edilmelidir çünkü çok fazla nem etkili yanmayı durdurur ve istenmeyen kimyasal reaksiyonlara neden olabilir.

Kok ve Çelik Üretimi

Kok kömürü çelik üretiminde kullanılan bu temel malzemedir ve çelik üretmek üzere demir cevherini erimiş demire indirgemek için yüksek fırına girer. Yüksek fırında, kokun yanarak reaksiyona girdiği ve erimiş demir yapmak için demir cevheri ile birleştiği mühendislik ürünü bir ortam yaratırsınız. Bu kimyasal reaksiyon karbondioksit ve karbon monoksit üretir ve bunlar da demir cevherini indirgemek ve demir üretmek için kullanılabilir. Kok kömürü şunları üretir karbon monoksitBu da demir cevherindeki oksijeni sıyırarak saf erimiş demir elde edilmesini sağlar.

Üretilen erimiş demir daha sonra çelik üretmek için rafine edilebilir ve çeliğin nihai özellikleri karbon içeriği tarafından belirlenir. Nihai ürün, fırındaki kokun kalitesi ve temizliğinden doğrudan etkilenir.

Metalurjik Kok Fiyatı

Ayrıca metalürjik kok fiyatını ham kömür fiyatından, küresel çelik talebinden ve nakliye kısıtlamalarından türetiyoruz. Kok kömürü çelik üretiminde birincil girdi olduğundan, kok kömürü fiyatları çelik üretimindeki dalgalanmaları yakından takip etmektedir. Kok kömürü çelik üretim sürecinin gerekli bir parçası olduğundan, çeliğe olan talep arttığında kok kömürüne olan talep de artar ve bu da fiyatları yükseltme eğilimindedir.

Nakliye maliyetleri, kömür mevcudiyeti ve çevresel düzenlemeler gibi diğer maliyetler de kok fiyatlarını etkiler. Çelik üreten şirketler için kok fiyatlarını anlamak çok önemlidir, çünkü fiyat değişiklikleri üretim maliyetlerini büyük ölçüde etkileyebilir.

Kokun Metalurjideki Rolü: Yakıttan Daha Fazlası

Kokun ısı üretme ve indirgeyici madde olarak hizmet etme gibi önemli bir işlevi vardır, ancak kalitesi nihai ürünün kalitesini de etkiler. Çeliğin özellikleri tüketilen kok miktarından, kimyasal bileşiminden ve ilgili kimyasal reaksiyonlardan da etkilenir.

Örneğin, kok kömürünün karbon içeriği çeliğin karbon içeriğini etkiler, bu da sertliğini, mukavemetini ve sünekliğini etkiler. Kok ayrıca fırındaki sıcaklığın sabit kalmasını sağlayarak çeliğin daha iyi koşullarda üretilmesini sağlar.

Bu da kok kömürünü bir yakıttan daha fazlası yapar; kok kömürü nihai çelik ürününün kalitesinde kilit bir bileşendir.

Sonuç

Kok kömürü, çelik üretiminin ilk adımı olan demir cevherini erimiş demire dönüştürmek için ısı ve karbon sağlar. Kok kömürü olmadan yüksek fırın düzgün çalışmaz ve çelik üretim süreci büyük ölçüde daha az verimli olur. Çelik üretiminde ne kadar kok kullanıldığı nihai ürünün kalitesini etkilediğinden, kok kalitesi ve kok maliyeti yakından izlenmelidir.