Металургія 04.02.2016 Читати 5 хв

«Як гартується сталь»: коксохімічне виробництво

Сьогодні на кухні Метінвесту ми пропонуємо десерт – пиріг. Стандартний пиріг може бути солодким, солоним, а в нас він... коксовий. І це зовсім не жарт.

Коксовий пиріг – саме так називається продукт, який отримують із коксової печі. Але почнемо по черзі. Після видобутку й перероблення на концентрат коксівне вугілля направляється на коксохімічні заводи для виробництва коксу.

Перший етап приготування нашого пирога – просіювання борошна. А точніше – вуглепідготовка. Якщо сировину не достатньо обробили відразу після вилучення, ідеального стану досягають на коксохімічному заводі. Це дуже важливий процес. Кожна крупинка домішок суттєво знижує якість коксу, порушує його однорідність та сприяє розвитку тріщин, які погіршать хімічні реакції при виробництві чавуну. Приготування коксового пирога – це звичайний термічний процес у спеціальній духовці – коксовій печі. Все як удома на кухні, різниця лише в розмірах духовок і температурі приготування.

Коксова піч – це горизонтальні прямокутні камери, котрі обігріваються через бічні стіни. Вугілля закладається зверху. Перетворення відбувається без доступу повітря та при температурі понад 1000 градусів. Зазвичай тісто складається не лише з борошна. Так і кокс у більшості випадків отримують не з одного виду вугілля, а з суміші, так званої шихти.

Як і класичний пиріг, коксовий починає готуватися з зовнішніх країв, поступово переходячи до середини. Коксування триває 14-16 годин і поділяється на кілька стадій. Залежно від температури, у печі відбувається той чи інший хімічний процес.

Перша – стадія сушіння. Вугілля нагрівається до 200°C і з нього випаровується волога. При подальшому нагріванні до 350°C (друга стадія) вугілля починає «розм'якшуватися». На його зернах утворюється плівка рідких продуктів розкладання. У третій стадії до 500°C вугілля стає пластичним. З 600°C пиріг тільки починає «запікатися», утворюється напівкокс. А до 1100°C процес утворення твердого коксу завершується.

Кожна стадія випікання коксу супроводжується складними хімічними процесами. Побічною продукцією коксових цехів є коксовий газ. З нього одержують смолу, аміак, сірчану кислоту, бензол, феноляти й легкі піридинові основи.

І якщо зі шкільної лави багато хто вже не пам'ятає хімічних формул, то з продуктами, які приховуються за ними, стикалися всі. Аміак та сірчана кислота використовуються як добриво. Зі фталевого ангідриду роблять лаки й фарби для покриття холодильників та автомобілів. Зі смоли отримують нафталін, кам'яновугільні олії, пек, феноляти й антрацен технічний. Пек використовують в електродній промисловості. А з антраценової олії та пеку виготовляється дьоготь для будівництва доріг. У Метінвесті найбільшим виробником коксу є Авдіївський коксохімічний завод. АКХЗ випускає 31 вид продукції, серед якої є все вищеперераховане, і навіть більше.

Потім готовий коксовий пиріг дістають через спеціальні двері коксовиштовхувачем у вагон. Щоб кокс не продовжував горіти поза піччю, його гасять. Існує два методи охолодження. Мокрий спосіб, у якому кокс зрошується водою, і сухий, коли температура знижується за допомогою інертного газу.

Отриманий кокс сортують за розмірами гранул. Великий іде в доменну піч для виплавлення чавуну, середній – використовується як паливо, а дрібний відправляють для виробництва агломерату (спеченої у шматки дрібної руди, яка згодом використовується для виплавлення чавуну).