Кокс литейный: восстановитель для доменного и ваграночного производства
Кокс литейный твердый углеродистый продукт, получаемый пиролизом каменноугольной шихты в коксовых батареях при температуре от 1000 до 1100C без доступа воздуха. В отличие от металлургического кокса, литейные марки характеризуются повышенной кусковатостью (от 40 до 80 мм), низкой реакционной способностью и высокой механической прочностью, что обеспечивает стабильный газодинамический режим в шахтных печах.
Технологические параметры и контроль качества
Основные показатели литейного кокса регламентируются ГОСТ 3340-88 и включают зольность, содержание серы, фосфора и летучих веществ. Ключевым критерием является прочность по методу М25 сопротивление дроблению при испытании в барабане. Для литейных марок показатель М25 составляет не менее 88%, что гарантирует сохранение кусковой структуры под действием столба шихты высотой от 4 до 6 метров.
Реакционная способность по отношению к CO (CRI) и прочность после реакции с углекислым газом (CSR) определяют поведение кокса в зоне фурм. Низкий показатель CRI (от 25 до 30%) снижает потери углерода на растворение и уменьшает расход кокса на тонну выплавляемого металла.
Фракционный состав и физико-механические свойства
Литейный кокс поставляется в двух основных фракциях: от 40 до 60 мм и от 60 до 80 мм. Содержание кусков менее 40 мм ограничивается 5%, что предотвращает засорение горна и снижение газопроницаемости столба шихты. Насыпная плотность колеблется в пределах от 450 до 500 кг/м, пористость от 42 до 48%.
| Марка | Зольность, % | Сера, % | Прочность М25, % | Фракция, мм |
|---|---|---|---|---|
| КЛ-1 | до 10,5 | до 0,45 | от 90 | от 60 до 80 |
| КЛ-2 | до 11,5 | до 0,55 | от 88 | от 40 до 80 |
| КЛ-3 | до 12,5 | до 0,65 | от 86 | от 40 до 60 |
Применение в литейных процессах
Основное назначение литейного кокса работа в вагранках закрытого и открытого типа при выплавке чугуна. В доменных печах малого объема (объемом от 200 до 1000 м) литейные марки применяются при производстве передельного и специальных чугунов, где требуется пониженное содержание серы в металле.
- Ваграночное производство плавка серого и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом
- Доменные печи выплавка литейных и специальных чугунов с контролируемым содержанием фосфора
- Электрометаллургия науглероживание стальных расплавов в дуговых печах
- Производство ферросплавов восстановитель при выплавке ферросилиция и ферромарганца
- Цветная металлургия восстановление оксидов при получении меди и никеля
Влияние качества кокса на экономику плавки
Повышение зольности на 1% увеличивает расход кокса на 23% и снижает производительность вагранки на 1,52%. Содержание серы свыше 0,6% требует дополнительного расхода карбида кальция или соды на десульфурацию чугуна в ковше. Крупность кусков напрямую влияет на температуру перегрева металла: при использовании фракции от 60 до 80 мм достигается перегрев до 1450C, тогда как фракция от 40 до 60 мм обеспечивает до 1400C.
Хранение литейного кокса осуществляется на открытых складах с защитой от атмосферных осадков. Влажность готового продукта не должна превышать 5%, поскольку избыточная влага увеличивает теплопотери в зоне горения и снижает температуру металла на выпуске.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем литейный кокс отличается от металлургического?
Литейный кокс имеет более крупную фракцию (от 40 до 80 мм против от 25 до 40 мм), повышенную механическую прочность М25 и пониженную реакционную способность. Это обеспечивает устойчивый газодинамический режим в вагранках и снижает угар углерода.
Какой показатель прочности кокса критичен для ваграночной плавки?
Критическим является показатель М25 сопротивление истиранию и дроблению. Для литейных марок он должен составлять не менее 8688%. Низкая прочность приводит к образованию мелочи, засорению горна и нестабильному ходу плавки.
Влияет ли зольность кокса на качество чугуна?
Зольность влияет на количество шлака и температуру плавки. Каждый процент золы требует дополнительного расхода флюса для ошлакования и снижает температуру металла на выпуске. Для ответственного литья рекомендуется кокс с зольностью не более 10,5%.
Какая оптимальная влажность кокса при загрузке в вагранку?
Оптимальная влажность составляет от 2 до 4%. При влажности свыше 5% увеличивается расход тепла на испарение воды, снижается температура горения и возрастает расход кокса на 35%.
