Чтобы узнавать последние новости, подпишись на нашу группу в VK

Увеличить

В старинных доменных печах источником тепла при выплавке чугуна служил древесный уголь. Он давал достаточно высокую температуру и не содержал в себе вредных примесей, которые, соединяясь с железом, ухудшали бы его свойства. Однако с развитием доменного производства к XVIII в. истребление лесов для получения древесного угля достигло угрожающих размеров. К тому же древесный уголь непрочен. Даже под не очень сильным давлением он крошится в порошок, забивает отверстия между кусками руды в печи, не дает проходить газообразным продуктам горения.

Следовательно, нужно было отыскать новое топливо, которое давало бы высокую температуру и обладало достаточной прочностью. Таким топливом оказался кокс, который сейчас получают из специальных сортов каменного угля — коксующихся углей. Первый кокс был получен в Англии, где в 1735 г. была проведена первая доменная плавка на древесном коксе. Каменный уголь в металлургии применять нельзя: он недостаточно прочен, а главное, содержит много примесей, которые вредно влияют на металл (особенно сера). Коксуют угли в специальных печах — металлических камерах, которые герметически закрывают и обогревают снаружи газом. Несколько десятков печей составляют коксовую батарею.

Уголь предварительно размалывают в тончайший порошок и загружают в камеры. Затем включаются газовые горелки, и камеры начинают нагреваться до температуры 950— 1050° С. Без доступа воздуха угольный порошок не сгорает, а претерпевает внутренние изменения: из него удаляются газообразные компоненты, которые в совокупности образуют горючий коксовый газ (55—60% водорода, 20—30% метана, 5—7% оксида углерода, 2—3% углекислого газа и др.). Оставшийся порошок спекают и получают каменноугольный «пирог» — кокс. Он очень твердый, поэтому не крошится в домне, дает при сгорании высокую температуру, а пористая поверхность позволяет коксу быстро вступать в контакт с горячим воздухом.

Процесс превращения каменного угля в кокс занимает 13—18 ч, затем печь открывают и раскаленный кокс в специальном металлическом вагоне везут в установку тушения, где охлаждают его водой или нейтральными газами. После этого кокс поступает в доменную печь.

Коксовый газ применяется не только как топливо, но и как сырье для синтеза аммиака.

Кроме получения кокса в печах разработаны и принципиально новые способы коксования, основанные на непрерывной технологии. По этой технологии уголь формуется в брикеты, которые затем прокаливаются. Кокс, полученный таким способом, называется формованным.

Производство кокса обходится дорого, да и коксующихся углей не так уж много. Поэтому сейчас в разных странах мира уделяется внимание так называемой бескоксовой металлургии (см. Железо, сталь, чугун).


Чтобы получить полную информацию, подпишись на нас Vk.com/enciklopediyatehniki