オンカジ コークスの使用

コークスは主にオンカジ製鉄と、銅、鉛、亜鉛、チタン、アンチモン、水銀、その他の非鉄金属のオンカジ製錬に使用されます。オンカジで製錬される過程において、コークスは熱供給、還元、原料柱骨格、炭素供給という４つの役割を担っています。
(1) 加熱。
オンカジ製錬に必要な熱はコークスと噴射燃料および熱風の燃焼によって供給され、そのうちコークスの燃焼による熱が75～80％を占めます。コークスは灰分が低く、羽口に落下する前にある程度の塊状を維持します。これは良好な燃焼条件を確保するための重要な条件です。
(2) 還元剤。
オンカジ内での鉱石の還元は、間接還元と直接還元によって行われます。間接還元反応は約 400℃で始まります。間接還元とは、上昇する炉内ガス中のCOによる鉱石の還元であり、酸化鉄を高価な鉄から安価な鉄、金属鉄へと徐々に還元し、同時にCO2を生成します:
3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2
Fe3O4+CO→3FeO+CO2
FeO+CO→Fe+CO2
直接還元は、オンカジ内の約 850°C を超える領域で始まります。高温で発生したCO2はコークス中の炭素と直ちに反応してCOを生成するため、プロセス全体から見るとコークス中の炭素は還元プロセスに直接関与していると考えることができます。
FeO+CO→Fe+CO2
CO2+C→2CO
FeO+CO→Fe+CO2
間接還元、直接還元を問わず、還元剤としてCOを使用します。 COを継続的に補給するには、コークスに一定の反応性が必要です。
(3) 材料柱のスケルトン。
オンカジ装入物の中でコークスは最も充填密度が小さく、装入物総体積の35～50％を占めます。コークスは比較的強力で、常に羽口領域の上に塊状のままです。したがって、オンカジ材料柱の骨格となります。材料柱を緩め、材料柱の良好な通気性を確保する役割を果たします。これは炉のスムーズな運転にとって重要な要素です。
(4) 炭素の供給。
銑鉄中の炭素はすべてオンカジコークスに由来しており、銑鉄に入る炭素はコークスの炭素含有量の約7～9％を占めます。コークス中の炭素は、オンカジの軟溶融ゾーンから銑鉄に浸透し始めます。滴下ゾーンでは、滴下した液体鉄がコークスと接触すると、炭素が銑鉄中にさらに浸透し、最終的に銑鉄の炭素含有量は約4％に達します。

(王源主催)