Ми видобули вугілля, збагатили його й отримали концентрат. Тепер вибираємося з глибин шахти та вирушаємо прямо на коксохімічне виробництво. Тут буде спекотно!

Для приготування доменного коксу нам знадобиться коксівне вугілля й коксова піч. Найчастіше використовують кілька видів вугілля. Спеціально приготовлену суміш вугілля називають шихтою.

У металургії кокс (від нім. koks та англ. coke) – твердий пористий продукт сірого кольору. Його отримують при нагріванні кам'яного вугілля до 1000 ° С без доступу повітря. Цей процес називається коксуванням.

Кокс – це високоякісне бездимне паливо для виробництва чавуну в доменній печі. Там його використовують не тільки для розплавлення шихти, а й для відновлення заліза з руди.

Застосування коксу дуже різноманітне: в ливарному виробництві, хімічній  і феросплавній промисловості та навіть для опалення будинків.

Авдіївський коксохімічний завод

Авдіївський коксохімічний завод є найбільшим у Європі коксохімічним підприємством. На заводі випускається 31 вид продукції для українських та іноземних компаній.

Серед найбільших коксохімічних підприємств України – «Запоріжкокс», Дніпровський коксохімічний завод, Южкокс, Харківський коксовий завод.

Власне виробництво коксу є і в металургійних комбінатів «АрселорМіттал Кривий Ріг» та «Азовсталь».

Коксова батарея

ПІДГОТОВКА 

Тепер ми маємо необхідні інгредієнти, щоб почати приготування пирога. Коксовий пиріг – саме так називається продукт, який одержують із коксової печі.

Після видобутку й перероблення в концентрат коксівне вугілля прямує на коксохімічні заводи для виробництва коксу. Перший етап приготування нашого пирога   – дроблення вугілля для одержання борошна. А точніше – вуглепідготовка. Борошно має бути найвищого ґатунку й тонкого помелу. Це дозволить отримати однорідний, міцний кокс. Кожна крупинка домішок істотно знижує якість коксу, порушує його однорідність і спричиняє розвиток тріщин, які погіршують перебіг хімічних реакцій під час виробництва чавуну.

Коксохімічне виробництво

КОКСУВАННЯ

Коксовий пиріг готують у спеціальних духовках  – коксових печах, об'єднаних у коксові батареї. В одній батареї може бути від 45 до 70 печей.

Усе як удома на кухні, різниця лише в розмірах духовок і температурі приготування. Коксова піч – це горизонтальні прямокутні камери, які обігріваються через бічні стіни. Вугілля завантажується зверху. Перетворення відбувається без доступу повітря та при температурі понад 1000 °С.

Зазвичай тісто складається не тільки з борошна. Так і кокс здебільшого отримують не з одного виду вугілля, а з шихти. Як і класичний пиріг, коксовий починає готуватися із зовнішніх країв до середини. Коксування триває 14-16 годин і поділяється на кілька стадій  – залежно від температури нагрівання.

IV століття н. е. – у Китаї вперше описано процес виробництва коксу. Сьогодні Авдіївський КХЗ – найбільше коксохімічне підприємство в Європі.

Перша – стадія сушіння. Вугілля нагрівається до 200 °С, і з нього випаровується волога. При подальшому нагріванні до 350 °С (друга стадія) вугілля починає «розм'якшуватися». На його зернах утворюється плівка з бітумів – залишкових смолоподібних продуктів перероблення вугілля. На третій стадії при температурі до 500 °С вугілля стає пластичним. З 600 °С пиріг тільки починає «запікатися», утворюється напівкокс. А до 1050 °С процес утворення твердого коксу завершується.

Кожна стадія випікання коксу супроводжується складними хімічними процесами. При спіканні коксу утворюється цінний побічний продукт – коксовий газ. При його очищенні одержують смолу, аміак, сірчану кислоту, бензол, феноляти й легкі піридинові основи. І якщо формули цих речовин згадає вже не кожен, то з продуктами, що за ними ховаються, стикалися всі. З цих речовин роблять добрива, лаки й фарби для холодильників та автомобілів, нафталін, дьоготь для будівництва доріг і багато іншого.

Розпечений коксовий пиріг стає розсипчастим. Його видають за допомогою дверей машини й коксовиштовхувача у спеціальний вагон. Щоб кокс не горів поза піччю, його гасять. Існує два способи охолодження: мокрий, при якому кокс зрошується водою, і сухий, коли температура знижується за допомогою обдування циркуляційним газом.

Отриманий кокс просіюють і сортують за розмірами шматків. Найбільший – доменний кокс, середній – коксовий горішок, а решта – коксова дрібниця. Великий іде в доменну піч для виплавлення чавуну, середній використовується як паливо у феросплавній промисловості, а дрібний відправляють для виробництва агломерату. Кокс – готовий продукт для виплавлення чавуну.