Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Кокс (англ. coke, нім. Koks) — вид твердого палива, яке одержують нагріванням кам'яного вугілля, торфу тощо до високих температур без доступу повітря. Найчастіше застосовують кокс з кам'яного вугілля — твердий поруватий міцний високовуглецевий продукт сірого кольору отриманий під час коксування (нагріванні без доступу повітря до 1000–1100 °С) суміші кам'яного вугілля. Застосовують переважно як паливо й відновник у металургійній промисловості.
| Кокс | |
 | |
| Метод виготовлення | коксування |
|---|---|
 Кокс у Вікісховищі | |
 |
| Паливо |
| Фізичні основи |
| Сонце · Сонячна радіація |
| Викопне паливо |
| Вугілля · Горючі сланці · Гідрат метану · Нафта · Природний газ · Торф |
| Водорості · Деревина · Рослинні і тваринні жири та олії · Трава |
| Біопаливо · Генераторні гази · Кокс · |
| Концепції |
|
|
Різновиди
Залежно від виду сировини розрізняють кокс:
- кам'яновугільний кокс — твердий пористий (пористість становить 49–53 %) сірого кольору продукт коксування кам'яного вугілля з вмістом вуглецю 96–98 %. Використовується як бездимне паливо в металургії, під час виплавлення чавуну є також відновником залізної руди,
- електродний пековий кокс,
- нафтовий кокс — тверда пориста речовина від темно-сірого до чорного кольору, що є продуктом коксування (прожарювання) важких залишків нафти.
- Голчатий кокс — у вуглехімії: загальновживаний термін для одного з типів коксу з винятково високою графітизовністю, яка є результатом переважно паралельної орієнтації його шарових структур і особливої фізичної форми зерен. Отримують з чистої (без гетероатомів та твердих домішок) високоароматичної сировини.
- Кальцинований кокс — нафтовий чи вугільний смоляний кокс, що отримується під час теплової обробки зеленого коксу за температури близько 1600 К. Зазвичай вміст водню в ньому становить менше від 0,1 вагового процента. Такий кокс є основною сировиною для виробництва продуктів полігранулярного вуглецю та полігранулярного графіту (напр., вугільних чи графітних електродів).
Склад і фізичні властивості коксу
Склад:
| Елемент | Вміст, % |
|---|---|
| С | 96–98 |
| Н, S, N, O | Інше |
Фізичні властивості:
| Параметр | Одиниця вимірювання | Значення |
|---|---|---|
| Пористість | % | 49–53 |
| Дійсна густина | г/см3 | 1,80–1,95 |
| Уявна густина | г/см3 | ≈1 |
| Насипна маса | кг/м3 | 400–500 |
| Зольність | % | 9–12 |
| Вихід летких речовин | % | 1 |
| Вологість при гасінні водою | % | 2–4 |
| Вологість при гасінні інертним газом | % | Не більше 0,5 |
| Межа міцності на стиск | МПа | 15–25 |
| Межа міцності при зрізі (стійкість до стирання) | МПа | 6–12 |
| Теплота згоряння | МДж/кг | 29–30 |
Визначення насипної маси коксу
Міжнародною організацією стандартизації передбачені відповідні стандарти для визначення насипної маси коксу в невеликих (місткість 0,2 м³) і великих контейнерах. Під час завантаження коксом контейнерів висота падіння шматків не повинна перевищувати 250 мм. Видаляються ті надмірно великі шматки коксу, які перешкоджають вільному переміщенню планки верхом контейнера. Насипна маса в перерахунку на сухий кокс:
- (BD) = [(G2–Gl)/V] (100-Wt)100,
де G1 і G2 — маса контейнера і контейнера з коксом; V — об'єм контейнера, л; Wt — загальна волога коксу.
Міцність коксу
Випробування в малому барабані. Циліндр барабана зроблений з листової сталі з допустимою товщиною стінок 5 мм (не менше), товщина дна барабана та ж; внутрішній діаметр дорівнює 1000 мм±5 мм.
Всередині барабана поздовжньо на однаковій відстані один від одного (90° по колу) приварено чотири шматки кутового заліза розмірами 100×50×10 мм. При цьому полиці завдовжки 100 мм направлені до центра барабана, а полиці завдовжки 50 мм — в напрямку, зворотному його обертанню (не допускається знос до довжини полиці менше 95 мм). Завантаження проводиться через люк в стінці барабана розмірами 600×500 мм, який щільно закривається знімною кришкою.
У конструкції коксопробного барабана (Коксохіммаш), відповідно до ГОСТ 5953–72 передбачена автоматизація операцій: відкривання і закривання кришки барабана, завантаження і вивантаження коксу, очистка барабана від коксового дріб'язку.
Для випробування відбирається проба від первинної партії після її розсівання на класи.
Перш за все необхідно перерахувати гранулометричний склад на кокс крупністю >25 мм. Після цього складається проба масою 50±0,5 кг шляхом відбору наважок від коксу класів 25–40; 40–60; 60–80 і >80 мм. Вміст кожного класу відповідає встановленому при перерахунку. Таким чином, в підготовленій пробі вдається відобразити середній гранулометричний склад і міцність випробовуваної партії коксу.
Відібрані проби коксу поміщаються у випробувальний барабан. Барабан обертається з частотою 25±1 об/хв. Після 100 оборотів барабан автоматично зупиняється. Ретельно вивантажений кокс розсіюється на ситах (80×80; 60×60; 40×40; 25×25; 10×10 мм) на механічному грохоті. Допускається ручне розсівання класу <25 мм (належить випробовувати три паралельні проби). Потім кожен клас зважується (втрати додаються до класу 10 мм) і визначається вихід кожного класу з точністю до 0,1 %.
Показниками міцності коксу є: М10 (тобто вихід класу <10 мм у відсотках), він характеризує стираність коксу; М25 (тобто вихід коксу >25 мм) — характеризує опір дробленню або механічну стійкість коксу товарної крупності при накладенні руйнуючих зусиль. Разом з вказаними показниками вираховується коефіцієнт дробимості
- KD=dпочат100/dроз,
де dпочат і dроз — середній розмір шматків коксу до і після випробування в барабані, мм.
Випробування у великому барабані. Фізико-механічні властивості коксу визначаються шляхом його випробування у великому барабані (барабан Сундгрена), що є циліндром діаметром 2 м, відстань між днищами (виготовленими з 8-міліметрового котельного заліза) цього циліндра — 800 мм. Днища сполучені один з одним 125 залізними стрижнями; діаметр кожного 25 мм; зазор між стрижнями також рівний 25 мм. Завантаження коксу — 410 кг. Для завантаження і вивантаження коксу є люк. До днищ приварені осі діаметром 60 мм. Осі обертаються (з частотою обертання 10 об/хв.) в підшипниках від електромотора і системи передач. Загальний час випробування досягає 15 хв. Таким чином, після 150 обертів барабан зупиняється. Визначається «провал», який розсіюють на квадратних ситах з отворами розміром 25×25 і 10×10 мм. Вивантажують і зважують залишок в барабані, який є основним показником при випробуванні коксу цим методом. Іншим важливим показником є вихід класу 0–10 мм в підбарабанному продукті. Крім того, враховується вихід класу 10–25 мм. Вказані показники виражаються в кілограмах.
Визначення питомого електричного опору коксу
Визначення питомого електричного опору (ПЕО) необхідне для оцінки властивостей вуглецевих відновників, використовуваних в електротермічних виробництвах. За даними Г. М. Макарова і Ю. Я. Філоненко, ПЕО коксу для електротермічних виробництв повинен бути >2500 Ом•мм2/м. Певні вимоги за ПЕО висуваються до вуглецевих матеріалів, зокрема до кам'яновугільного і пекового коксу, антрациту і термоантрациту, для виробництва електродів і інших вуглецевих виробів. Нарешті, ПЕО — цінна характеристика для оцінки готовності коксу, а також ступеня бездимності побутового палива. Вкажемо також на зв'язок, який виявляється між спікливістю вугілля і електричною провідністю коксу.
Запропоновані методи для оцінки ПЕО коксу: двозондовий для вимірювання ПЕО порошків і чотиризондовий — для визначення ПЕО грудкового коксу.
У двозондовому методі вдається виключити вплив перехідних опорів між зразком і електродами, тому можливо отримувати точніші результати. Принцип методу полягає у наступному. Через циліндричний зразок, який знаходиться між електродами, що стискають його, пропускається струм (вимірюється амперметром). Напруга і сила струму регулюються дільником напруги. На певній відстані від струмопровідних електродів розміщуються потенційні електроди у вигляді двох зондів. За допомогою потенціометра компенсаційним методом вимірюється різниця потенціалів між цими зондами.
Питомий електричний опір:
- ρ=RS/L = VS/IL, де V — різниця потенціалів; І — сила струму; S — площа перетину зразка; L– відстань між зондами.
Реакційна здатність коксу
Реакційна здатність коксу — один з важливих показників його якості. Вважають, що високоякісний доменний кокс повинен відрізнятися низькою реакційною здатністю. Реакційна здатність ливарного коксу повинна бути відносно нижчою — менше 0,6 мл/(г•с) за СО2. Вуглецевий відновник для електротермічних виробництв характеризується підвищеною реакційною здатністю — більше 1,5 мл/(г•с). Про реакційну здатність коксу судять за константою швидкості реакції взаємодії діоксиду вуглецю з коксом при 1000 °С:
- СО2 + С ↔2СО.
Див. також
Література
- В. І. Саранчук, М. О. Ільяшов, В. В. Ошовський, В. С. Білецький. Основи хімії і фізики горючих копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. — с. 600.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- В. П. Мовчан, М. М. Бережний. Основи металургії. — Дніпропетровськ: Пороги, 2001. — 336 с.
Посилання
- Кокс кам'яновугільний і пековий. Терміни та визначення: ДСТУ 2401-94. — К.: Держстандарт України, 1994. — 22 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Koks angl coke nim Koks vid tverdogo paliva yake oderzhuyut nagrivannyam kam yanogo vugillya torfu tosho do visokih temperatur bez dostupu povitrya Najchastishe zastosovuyut koks z kam yanogo vugillya tverdij poruvatij micnij visokovuglecevij produkt sirogo koloru otrimanij pid chas koksuvannya nagrivanni bez dostupu povitrya do 1000 1100 S sumishi kam yanogo vugillya Zastosovuyut perevazhno yak palivo j vidnovnik u metalurgijnij promislovosti KoksMetod vigotovlennyakoksuvannya Koks u VikishovishiPalivoFizichni osnoviSonce Sonyachna radiaciya Fotosintez Roslini Biomasa Gumifikaciya Skam yaninnya GorinnyaVikopne palivoVugillya Goryuchi slanci Gidrat metanu Nafta Prirodnij gaz TorfVodorosti Derevina Roslinni i tvarinni zhiri ta oliyi TravaBiopalivo Generatorni gazi Koks KoncepciyiporU Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Koks znachennya Naftovij koksRiznovidiZalezhno vid vidu sirovini rozriznyayut koks kam yanovugilnij koks tverdij poristij poristist stanovit 49 53 sirogo koloru produkt koksuvannya kam yanogo vugillya z vmistom vuglecyu 96 98 Vikoristovuyetsya yak bezdimne palivo v metalurgiyi pid chas viplavlennya chavunu ye takozh vidnovnikom zaliznoyi rudi elektrodnij pekovij koks naftovij koks tverda porista rechovina vid temno sirogo do chornogo koloru sho ye produktom koksuvannya prozharyuvannya vazhkih zalishkiv nafti Golchatij koks u vuglehimiyi zagalnovzhivanij termin dlya odnogo z tipiv koksu z vinyatkovo visokoyu grafitizovnistyu yaka ye rezultatom perevazhno paralelnoyi oriyentaciyi jogo sharovih struktur i osoblivoyi fizichnoyi formi zeren Otrimuyut z chistoyi bez geteroatomiv ta tverdih domishok visokoaromatichnoyi sirovini Kalcinovanij koks naftovij chi vugilnij smolyanij koks sho otrimuyetsya pid chas teplovoyi obrobki zelenogo koksu za temperaturi blizko 1600 K Zazvichaj vmist vodnyu v nomu stanovit menshe vid 0 1 vagovogo procenta Takij koks ye osnovnoyu sirovinoyu dlya virobnictva produktiv poligranulyarnogo vuglecyu ta poligranulyarnogo grafitu napr vugilnih chi grafitnih elektrodiv Sklad i fizichni vlastivosti koksuSklad Element Vmist S 96 98N S N O Inshe Fizichni vlastivosti Parametr Odinicya vimiryuvannya ZnachennyaPoristist 49 53Dijsna gustina g sm3 1 80 1 95Uyavna gustina g sm3 1Nasipna masa kg m3 400 500Zolnist 9 12Vihid letkih rechovin 1Vologist pri gasinni vodoyu 2 4Vologist pri gasinni inertnim gazom Ne bilshe 0 5Mezha micnosti na stisk MPa 15 25Mezha micnosti pri zrizi stijkist do stirannya MPa 6 12Teplota zgoryannya MDzh kg 29 30Viznachennya nasipnoyi masi koksuMizhnarodnoyu organizaciyeyu standartizaciyi peredbacheni vidpovidni standarti dlya viznachennya nasipnoyi masi koksu v nevelikih mistkist 0 2 m i velikih kontejnerah Pid chas zavantazhennya koksom kontejneriv visota padinnya shmatkiv ne povinna perevishuvati 250 mm Vidalyayutsya ti nadmirno veliki shmatki koksu yaki pereshkodzhayut vilnomu peremishennyu planki verhom kontejnera Nasipna masa v pererahunku na suhij koks BD G2 Gl V 100 Wt 100 dd dd de G1 i G2 masa kontejnera i kontejnera z koksom V ob yem kontejnera l Wt zagalna vologa koksu Micnist koksuViprobuvannya v malomu barabani Cilindr barabana zroblenij z listovoyi stali z dopustimoyu tovshinoyu stinok 5 mm ne menshe tovshina dna barabana ta zh vnutrishnij diametr dorivnyuye 1000 mm 5 mm Vseredini barabana pozdovzhno na odnakovij vidstani odin vid odnogo 90 po kolu privareno chotiri shmatki kutovogo zaliza rozmirami 100 50 10 mm Pri comu polici zavdovzhki 100 mm napravleni do centra barabana a polici zavdovzhki 50 mm v napryamku zvorotnomu jogo obertannyu ne dopuskayetsya znos do dovzhini polici menshe 95 mm Zavantazhennya provoditsya cherez lyuk v stinci barabana rozmirami 600 500 mm yakij shilno zakrivayetsya znimnoyu krishkoyu U konstrukciyi koksoprobnogo barabana Koksohimmash vidpovidno do GOST 5953 72 peredbachena avtomatizaciya operacij vidkrivannya i zakrivannya krishki barabana zavantazhennya i vivantazhennya koksu ochistka barabana vid koksovogo drib yazku Dlya viprobuvannya vidbirayetsya proba vid pervinnoyi partiyi pislya yiyi rozsivannya na klasi Persh za vse neobhidno pererahuvati granulometrichnij sklad na koks krupnistyu gt 25 mm Pislya cogo skladayetsya proba masoyu 50 0 5 kg shlyahom vidboru navazhok vid koksu klasiv 25 40 40 60 60 80 i gt 80 mm Vmist kozhnogo klasu vidpovidaye vstanovlenomu pri pererahunku Takim chinom v pidgotovlenij probi vdayetsya vidobraziti serednij granulometrichnij sklad i micnist viprobovuvanoyi partiyi koksu Vidibrani probi koksu pomishayutsya u viprobuvalnij baraban Baraban obertayetsya z chastotoyu 25 1 ob hv Pislya 100 oborotiv baraban avtomatichno zupinyayetsya Retelno vivantazhenij koks rozsiyuyetsya na sitah 80 80 60 60 40 40 25 25 10 10 mm na mehanichnomu grohoti Dopuskayetsya ruchne rozsivannya klasu lt 25 mm nalezhit viprobovuvati tri paralelni probi Potim kozhen klas zvazhuyetsya vtrati dodayutsya do klasu 10 mm i viznachayetsya vihid kozhnogo klasu z tochnistyu do 0 1 Pokaznikami micnosti koksu ye M10 tobto vihid klasu lt 10 mm u vidsotkah vin harakterizuye stiranist koksu M25 tobto vihid koksu gt 25 mm harakterizuye opir droblennyu abo mehanichnu stijkist koksu tovarnoyi krupnosti pri nakladenni rujnuyuchih zusil Razom z vkazanimi pokaznikami virahovuyetsya koeficiyent drobimosti KD dpochat100 droz dd dd dd dd dd de dpochat i droz serednij rozmir shmatkiv koksu do i pislya viprobuvannya v barabani mm Viprobuvannya u velikomu barabani Fiziko mehanichni vlastivosti koksu viznachayutsya shlyahom jogo viprobuvannya u velikomu barabani baraban Sundgrena sho ye cilindrom diametrom 2 m vidstan mizh dnishami vigotovlenimi z 8 milimetrovogo kotelnogo zaliza cogo cilindra 800 mm Dnisha spolucheni odin z odnim 125 zaliznimi strizhnyami diametr kozhnogo 25 mm zazor mizh strizhnyami takozh rivnij 25 mm Zavantazhennya koksu 410 kg Dlya zavantazhennya i vivantazhennya koksu ye lyuk Do dnish privareni osi diametrom 60 mm Osi obertayutsya z chastotoyu obertannya 10 ob hv v pidshipnikah vid elektromotora i sistemi peredach Zagalnij chas viprobuvannya dosyagaye 15 hv Takim chinom pislya 150 obertiv baraban zupinyayetsya Viznachayetsya proval yakij rozsiyuyut na kvadratnih sitah z otvorami rozmirom 25 25 i 10 10 mm Vivantazhuyut i zvazhuyut zalishok v barabani yakij ye osnovnim pokaznikom pri viprobuvanni koksu cim metodom Inshim vazhlivim pokaznikom ye vihid klasu 0 10 mm v pidbarabannomu produkti Krim togo vrahovuyetsya vihid klasu 10 25 mm Vkazani pokazniki virazhayutsya v kilogramah Viznachennya pitomogo elektrichnogo oporu koksuViznachennya pitomogo elektrichnogo oporu PEO neobhidne dlya ocinki vlastivostej vuglecevih vidnovnikiv vikoristovuvanih v elektrotermichnih virobnictvah Za danimi G M Makarova i Yu Ya Filonenko PEO koksu dlya elektrotermichnih virobnictv povinen buti gt 2500 Om mm2 m Pevni vimogi za PEO visuvayutsya do vuglecevih materialiv zokrema do kam yanovugilnogo i pekovogo koksu antracitu i termoantracitu dlya virobnictva elektrodiv i inshih vuglecevih virobiv Nareshti PEO cinna harakteristika dlya ocinki gotovnosti koksu a takozh stupenya bezdimnosti pobutovogo paliva Vkazhemo takozh na zv yazok yakij viyavlyayetsya mizh spiklivistyu vugillya i elektrichnoyu providnistyu koksu Zaproponovani metodi dlya ocinki PEO koksu dvozondovij dlya vimiryuvannya PEO poroshkiv i chotirizondovij dlya viznachennya PEO grudkovogo koksu U dvozondovomu metodi vdayetsya viklyuchiti vpliv perehidnih oporiv mizh zrazkom i elektrodami tomu mozhlivo otrimuvati tochnishi rezultati Princip metodu polyagaye u nastupnomu Cherez cilindrichnij zrazok yakij znahoditsya mizh elektrodami sho stiskayut jogo propuskayetsya strum vimiryuyetsya ampermetrom Napruga i sila strumu regulyuyutsya dilnikom naprugi Na pevnij vidstani vid strumoprovidnih elektrodiv rozmishuyutsya potencijni elektrodi u viglyadi dvoh zondiv Za dopomogoyu potenciometra kompensacijnim metodom vimiryuyetsya riznicya potencialiv mizh cimi zondami Pitomij elektrichnij opir r RS L VS IL de V riznicya potencialiv I sila strumu S plosha peretinu zrazka L vidstan mizh zondami dd dd dd dd dd dd Reakcijna zdatnist koksuReakcijna zdatnist koksu odin z vazhlivih pokaznikiv jogo yakosti Vvazhayut sho visokoyakisnij domennij koks povinen vidriznyatisya nizkoyu reakcijnoyu zdatnistyu Reakcijna zdatnist livarnogo koksu povinna buti vidnosno nizhchoyu menshe 0 6 ml g s za SO2 Vuglecevij vidnovnik dlya elektrotermichnih virobnictv harakterizuyetsya pidvishenoyu reakcijnoyu zdatnistyu bilshe 1 5 ml g s Pro reakcijnu zdatnist koksu sudyat za konstantoyu shvidkosti reakciyi vzayemodiyi dioksidu vuglecyu z koksom pri 1000 S SO2 S 2SO dd dd dd dd dd Div takozhKoksivne vugillya Koksovij gaz KoksuvannyaTip koksu za Grej KingomLiteraturaV I Saranchuk M O Ilyashov V V Oshovskij V S Bileckij Osnovi himiyi i fiziki goryuchih kopalin Doneck Shidnij vidavnichij dim 2008 s 600 ISBN 978 966 317 024 4 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 V P Movchan M M Berezhnij Osnovi metalurgiyi Dnipropetrovsk Porogi 2001 336 s PosilannyaKoks kam yanovugilnij i pekovij Termini ta viznachennya DSTU 2401 94 K Derzhstandart Ukrayini 1994 22 s