โค้กและโค้กเผาเป็นวัสดุคาร์บอนที่สำคัญมากสองชนิดในภาคอุตสาหกรรมและพลังงาน แม้ว่าทั้งสองคำจะมีคำว่า "โค้ก" และมีต้นกำเนิดที่เกี่ยวข้องกัน แต่ก็มีความแตกต่างกันอย่างมากทั้งในด้านความหมาย คุณสมบัติ กระบวนการผลิต และการใช้งาน
1. ความหมายและที่มา
โค้กเผา: รุ่นก่อนคือโค้กปิโตรเลียมหรือที่เรียกว่า "โค้กดิบ"
ปิโตรเลียมโค้กผลิตขึ้นโดยการแตกน้ำมันหนักที่ตกค้างที่เหลืออยู่หลังจากการกลั่นน้ำมันดิบเพื่อแยกส่วนประกอบเบาในหน่วยถ่านโค้กที่ล่าช้า
โค้กดิบประกอบด้วยสารระเหยจำนวนมาก (ความชื้นและไฮโดรคาร์บอน) และมีเนื้อสัมผัสที่หลวม ทำให้ไม่สามารถใช้งานได้โดยตรง
มันถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงในเตาเผาเพื่อกำจัดสารระเหย ส่งผลให้โครงสร้างของมันหดตัวและหนาแน่น จึงได้ "โค้กเผา"
ดังนั้นโค้กเผาจึงเป็นวัสดุคาร์บอนที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีกราไฟต์
โค้ก: ได้มาจาก-การกลั่นแบบแห้งด้วยอุณหภูมิสูง (โค้ก) ของถ่านหินโค้กเฉพาะ (หรือถ่านหินผสม) ในเตาอบโค้กภายใต้สภาวะที่ปราศจากอากาศ-
กระบวนการผลิตคล้ายกับการเผาถ่านแบบโบราณ แต่ขนาดและระดับเทคโนโลยีนั้นหาที่เปรียบมิได้
โค้กเป็นผลิตภัณฑ์โดยตรงจากถ่านโค้ก
การเปรียบเทียบง่ายๆ: ถ้าโค้กเผาคือ "คาร์บอนบริสุทธิ์และบริสุทธิ์" โค้กก็คือ "แก่นแท้ของถ่านหินในรูปของแข็ง"
2. กระบวนการผลิต
โค้กเผา: ปิโตรเลียม → โค้กล่าช้า → โค้กดิบ (โค้กปิโตรเลียม) → การเผา → โค้กเผา
โค้ก: ถ่านหินโค้ก → การผสมถ่านหิน → โค้ก → โค้ก
3. คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี
โค้กเผา:
การนำไฟฟ้าที่ดี: หลังจากการเผาที่อุณหภูมิสูง- อะตอมของคาร์บอนจะถูกจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบมากขึ้น ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับการผลิตวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เช่น อิเล็กโทรดกราไฟท์
ความบริสุทธิ์สูง: มีปริมาณคาร์บอนสูงมากและมีสิ่งสกปรกต่ำ (ปริมาณเถ้า)
ความหนาแน่นสูงและความแข็งแรงสูง: กระบวนการเผาทำให้เกิดการหดตัวของปริมาตร ส่งผลให้โครงสร้างมีความหนาแน่นและแข็ง
สารระเหยต่ำ: จุดประสงค์ของการเผาคือเพื่อกำจัดสารระเหย จึงมีปริมาณสารระเหยต่ำมาก
โค้ก:
ความแข็งแรงเชิงกลสูง: โดยเฉพาะอย่างยิ่งความแข็งแรงทางความร้อนที่อุณหภูมิสูง มีความสำคัญอย่างยิ่งในการทนต่อแรงกดดันและแรงเสียดทานอันมหาศาลในเตาถลุงเหล็กโดยไม่แตกหัก
ปฏิกิริยาเคมีที่ดี: ทำปฏิกิริยาได้ดีกับออกซิเจนในแร่เหล็ก ทำให้เป็นสารรีดิวซ์ได้ดีเยี่ยม
ปริมาณคาร์บอนคงที่สูง: ทำหน้าที่เป็นแหล่งความร้อนหลักสำหรับเตาถลุงเหล็ก
4. การใช้งานหลัก
โค้กเผา:
อุตสาหกรรมอลูมิเนียม (ใช้มากที่สุด): ประมาณ 65% ของโค้กเผาผสมกับน้ำมันดินใช้ในการผลิตแอโนดที่อบไว้ล่วงหน้าสำหรับการผลิตอะลูมิเนียมด้วยไฟฟ้า ทำหน้าที่เป็นตัวนำและมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าในเซลล์อิเล็กโทรไลต์
อุตสาหกรรมเหล็ก: ใช้ในการผลิตกราไฟท์อิเล็กโทรดสำหรับการผลิตเหล็กด้วยเตาอาร์คไฟฟ้า
เป็นตัวเพิ่มคาร์บอน: ใช้เพื่อเพิ่มปริมาณคาร์บอนของเหล็กหลอมเหลวในระหว่างกระบวนการผลิตเหล็ก
การผลิตผลิตภัณฑ์คาร์บอน เช่น วัสดุขั้วลบ กราไฟท์พิเศษ เป็นต้น
โค้ก:
อุตสาหกรรมเหล็ก (ใช้มากที่สุด): ประมาณ 90% ของโค้กถูกใช้ในการผลิตเหล็กด้วยเตาถลุงเหล็กเป็นเชื้อเพลิง (ให้ความร้อน) สารรีดิวซ์ (ลดแร่เหล็ก) และเป็นโครงร่างของคอลัมน์ประจุ (รับประกันความสามารถในการซึมผ่าน)
สิ่งนี้เรียกว่า "โค้กเตาถลุง" อุตสาหกรรมโรงหล่อ: ใช้เป็น "โรงหล่อโค้ก" สำหรับการหลอมโลหะ
อุตสาหกรรมเคมี: ใช้ในการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์ ซินกาส ฯลฯ
การถลุงโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก-: ใช้เป็นเชื้อเพลิงและสารรีดิวซ์
โดยสรุป โค้กเผาเป็นวัสดุคาร์บอนที่ให้บริการ "ไฟฟ้า" โดยมีจุดแข็งหลักอยู่ที่การนำไฟฟ้าและคุณสมบัติของคาร์บอนบริสุทธิ์ ในขณะที่โค้กเป็นวัสดุคาร์บอนที่ให้บริการ "ความร้อน" และ "ปฏิกิริยา" โดยมีจุดแข็งหลักอยู่ที่การทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงาน ตัวรีดิวซ์ และโครงสร้างทางกายภาพ
พวกมันมีบทบาทหลักที่ไม่อาจทดแทนได้ในสองสาขาหลักของการถลุงโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก-และโลหะกลุ่มเหล็กตามลำดับ
