Кокс в строительстве что это

Кокс представляет собой твердый вид топлива, получаемый при нагреве природного горючего до высоких температур. Современное оборудование позволяет производить несколько видов кокса, используя разные исходные материалы и режимы горения.

Виды кокса

Сегодня необходимые для образования кокса температуры без труда нагнетаются в специализированных печах. Это дает возможность изготавливать кокс как из угля, так и из нефтепродуктов. В зависимости от состава и качества базового сырья, а также от техники переработки, можно получить несколько разновидностей продукта:

• Нефтяной. Имеет низкую зольность до 0, 8 %. Нефтяную разновидность получают посредством пиролиза и крекинга жидких отходов нефтеперерабатывающей промышленности.
• Электродный пековый. По техническим характеристикам достаточно близок нефтяному коксу. Зольность данной разновидности не превышает 0,3 %. Электродный пековый кокс — это результат коксования каменноугольного пека в условиях высокого температурного режима.
• Каменноугольный. Одна из самых распространенных разновидностей. В зависимости от качества (химического состава) исходного сырья и принципа коксования каменного угля выделяют доменный, литейный, бытовой и другие узкоспециальные виды кокса.

В целом каменноугольный вид можно охарактеризовать, как твердое, пористое вещество серого цвета, получаемое в процессе сухой перегонки каменного угля. Однако в зависимости от разновидности и назначения, характеристики будут меняться.

Производство металлургического кокса | Продукция Металлоинвест

По качеству получаемого сырья доменный кокс считается лучшим вариантом из всех разновидностей каменноугольного. Содержание серы в этом продукте составляет 2 %. Доменный или кузнечный кокс правильной консистенции имеет куски размером 25-80 мм. Допускается присутствие примеси из гранул меньшей фракции, но их количественное соотношение не должно превышать 3% от общей массы вещества.

Бытовой кокс наименее прочный из всех разновидностей, что не мешает ему пользоваться постоянным спросом. Больше чем бытовой, востребован мелкий кокс или орешек. В промышленных масштабах используют кокс с фракцией 10-25 мм.

Особенности производства

Производство нефтяного кокса российскими промышленниками стало осваиваться совсем недавно. Но перспективы этой отрасли пророчат большие. Нефтяной кокс изготавливают из вторсырья. Что делает его производство более выгодным с экономической точки зрения и позволяет рационально использовать природные ресурсы.

В зависимости от используемого сырья, этот вид будет различаться по содержанию серы в готовом продукте: малосернистые (содержат до 1% серы), сернистые и высокосернистые (свыше 2%).

Самой популярной разновидностью считается каменноугольный кокс. Ежегодно в мире производится порядка 400 миллионов тонн этого вещества (из общего количества производимого кокса 600 миллионов тонн).

КАК ИСПОЛЬЗУЮТ КОКС В НЕФТЕПРОМЫШЛЕННОСТИ

Качество каменноугольного кокса зависит от состава пласта, из которого был добыт уголь. Например, наличие газового угля приведет к получению кусков более мелкого размера, снизит прочность кокса и повысит пористость.

Повысить прочность можно увеличив температуру плавления. А медленный разогрев и длительное время прокаливания коксуемой смеси позволяют получить более крупную фракцию.

Где используется

Главным заказчиком кокса на сегодняшний день остается металлургическая промышленность. На нужды этой отрасли уходит порядка 80 % всего вырабатываемого кокса. Литейная промышленность забирает на себя еще 10 % от общей массы производимого продукта. Около 6 % потребляет химическая отрасль. Оставшиеся проценты распределяются на бытовые, строительные и другие нужды.

Черная металлургия работает с доменным и литейным коксом. Но возможно использование и более мелких фракций. В цветной металлургии преобладает использование видов с более мелкими кусками: мелочь до 10 мм, орешек.

В строительстве пользуется спросом нефтяной, электродный пековый, мелочь, орешек. А также литейный в качестве бездымного топлива, для сушки помещений.

Используют кокс и для очистки воды. Литейная разновидность мелкой фракции позволяет очистить воду от маслянистых примесей.

В более обобщенном виде распределение кокса по областям выглядит так:

• крупная фракция – черная и цветная металлургия,
• средняя – для ферросплавов,
• мелкая — топливо.

Применение

Нефтяной и электродный пековый применяются при производстве сварочных электродов, изготовлении алюминия, огнеупорных материалов и др. В тяжелой промышленности, и в частности машиностроении применяют литейный кокс, отличающийся малым выделением летучего вещества и отсутствием электропроводимости. С его помощью производят стальные сплавы. Кокс мелкой фракции незаменим для изготовления ферросплавов.

Доменный кокс используют при производстве чугуна, с его помощью восстанавливают железную руду и разрыхляют шихтовые материалы.

Химическая промышленность активно применяет кокс при изготовлении таких элементов, как фосфор, кремний, сернистый натрий и другие. Пищевая промышленность обращается к использованию кокса для выработки сахарного песка.

Свойства

Кокс представляет собой твердый материал с пористой структурой. Цвет может варьировать от серого до черного.

Основными показателями качества кокса считаются:

• массовая доля серы;
• зольность;
• влага (не более 3%);
• выделение летучего вещества;
• размер гранул; прочность.

Любая разновидность кокса обладает следующими свойствами:

1. Физические. Газопроницаемость и прочность. Устойчивость к механическим повреждениям проверяется в специальных барабанах.
2. Физико-химические. Главным здесь является показатель скорости окисления (горючесть) и скорости взаимодействия вещества с оксидом углерода (так называемая реакционная способность). Также к этой группе свойств относят электропроводность. У качественного кокса этот показатель практически отсутствует.
3. Химические. Наличие различных химических элементов в составе готового продукта.

Свойства во многом зависят от соблюдения технологии коксования и состава химических элементов в исходном сырье.

В целом, изготовление кокса довольно трудоемкий процесс, требующий специального оборудования, специализированных знаний и занимающий довольно много времени. Но, в итоге, затраченные ресурсы окупает широкий спектр применения, экологическая, экономическая и рациональная составляющая использования это продукта.

Источник: prompriem.ru

Коксохимическое производство

Современное коксохимическое производство – одна из сфер деятельности химической промышленности в области чёрной металлургии, направленная на переработку природного топлива (преимущественно – каменного угля) с целью получения кокса и целого ряда полезных химических продуктов методом коксования. Такими продуктами выступают: коксовый газ, доля которого в общем объёме выхода составляет 14-15% и 80 наименований или 160 сортов химической продукции с долей выхода составляющей 5-6%.

Термины и определения

Кокс – подразумевает собой целый список веществ, представляющих собой твёрдое, пористое, богатое углеродом, высококачественное топливо, получаемых промышленными методами. Перечень этих веществ-топлив включает в себя:

• Каменноугольный кокс (самый распространённый и наиболее употребляемый) – продукт переработки (коксования) каменного угля. Подразделяется на доменный, литейный, бытовой и иные виды кокса.
• Нефтяной кокс – остаток, образующийся в результате вторичной переработки нефти.
• Пековый (электродный) кокс – получаемый в результате разложения каменноугольного пека, остаток, содержащий в себе достаточное количество углерода для последующего использования в качестве топлива.
• Торфяной кокс – одна из фракций термического разложения торфа.
• Полукокс – топливо, производимое по технологии коксования, с ограничением температуры вдвое ниже нормы.
• Коксование – термический процесс, осуществляемый без доступа воздуха над топливными материалами, пребывающими в жидком или твёрдом состоянии.
• Коксовый газ – смесь горючих газов, содержащих в себе ряд полезных веществ. Является попутным продуктом процесса коксования каменного угля.

Полезные химические продукты, получаемые в процессе коксования, включают в себя:

• бензол,
• толуол,
• этилен,
• продукты переработки аммиака, используемые в качестве удобрений и продукты переработки каменноугольной смолы,
• масла,
• смолы.

История

Впервые металлургическое использование кокса с целью выплавки чугуна было осуществлено в 1735 году на территории Великобритании. Там же на столетие позже появились коксовые печи. А к концу XIX-го века был освоен процесс улавливания газообразных продуктов коксования.

В России коксохимическая отрасль, как важное звено металлургии и химии, получила бурное развитие с момента установления Советской власти. В 80-ых годах прошлого столетия коксохимическое производство стало оснащаться системами автоматизации, механизации. Важным фактором оптимизации производства стало ресурсосбережение.

А на рубеже II-го – III-го тысячелетий стала производиться выплавка металлов без использования кокса.

Технологические процессы

Всё дело в том, что к составу шихты предъявляются высокие требования по содержанию влаги, серы, золы и целого ряда примесей. Вдобавок к этому смесь в процессе термообработки должна получаться заданной толщины и пластичности. Поэтому качество углей (проверяемое в лабораториях) и готовность смеси к процессу коксования проходят тщательную проверку.

После чего в высокопроизводительных кокосовых печах, обогреваемых генераторным, доменным или коксовым газом при температуре, порядка 900-1100 0 С, в течение 14-16 часов производят коксование. Процедуры, завершающейся получением «коксового пирога», выталкиваемого в вагоны для охлаждения водой или азотом, с целью последующей транспортировки.

Немаловажное практическое имеет и сырая газообразная смесь, проходящая процессы улавливания, охлаждения, очистки и переработки. Имея в своём составе пары:

• воды,
• каменноугольной смолы,
• аммиака,
• сероводорода,
• бензольных углеводородов.

Газ проходит процессы разделения. Образующееся сырьё: бензол в сыром виде, каменноугольная смола и надсмольная (аммиачная вода) перерабатывается. В частности, из надсмольной воды выделяют аммиак, пиридиновые основания и фенолы.

Применение

Наибольшее применение кокс (каменноугольный) получил в металлургии. Здесь его используют в качестве высококалорийного бездымного топлива при выплавке чугуна, также он служит для восстановления железной руды и является разрыхлителем шихтовых материалов. Кроме того, кокс находит применение как ваграночное топливо в процессе литейного производства, служит для бытовых нужд, употребляется в ферросплавной и химической промышленности.

Востребованы также и смежные продукты:

• Аммиак служит для получения сульфата аммония, входящего в состав азотных удобрений.
• Сырой бензол используется для получения бензола, толуола, сольвентов (растворителей), а также расходуется при изготовлении красок, лаков, линолеума, резинотехнических изделий.
• Каменноугольная смола является химической основой для изготовления нафталина, ароматических соединений, масел и пека (остатка перегонки каменноугольного дёгтя).
• Пиридиновые основания и фенолы служат для получения полимеров, пестицидов, смол, красок, лекарственных и парфюмерных препаратов.

Отраслями использования смежной продукции выступают:

• стройиндустрия,
• цветная металлургия,
• металлообработка,
• огнеупорное производство,
• выпуск электродов, электрокорунда, искусственных графитов,
• изготовление сахара,
• химическая индустрия.

Крупнейшие российские коксохимические производители

Центрами добычи коксующихся углей в России выступают: Донецкий, Кизеловский, Кузнецкий, Печорский и Южно-Якутские бассейны. Объём ежегодной выработки находится на уровне 70 млн. т, а подтверждённые запасы коксующихся углей оцениваются в 47,3 млрд. т.

Освоением этих перспективных месторождений с целью производства коксохимической продукции занимаются такие представители отрасли, как:

• «Алтай-Кокс».
• Кемеровский «Кокс».
• «Губахинский кокс».
• «Москокс».
• ООО «Мечел-кокс».
• «Уральская сталь».
• «Северсталь Ресурс».
• «ММК-Коксовый цех».
• «Евраз».
• «УралМеталлИнвест».

Несмотря на трудности, связанные с качеством добываемых в стране и импортируемых материалов, значительными транспортными расходами, в целом наблюдается рост потребности «элитных» сортов кокса. Что объясняется не спадающим спросом на сталелитейную и чугунолитейную продукцию, являющуюся основой современной промышленности.

При достаточном уровне инвестиций и широкомасштабной правительственной поддержке, отрасль имеет все перспективы выйти на более высокий уровень производства, что значительно повысит уровень обеспечения столь важным сырьём другие отрасли промышленности.

Источник: xn--b1aedfedwrdfl5a6k.xn--p1ai