Коксування
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Коксування

Коксування, промисловий метод переробки природних палив (головним чином кам'яного вугілля) шляхом нагрівання до 950—1050 °С без доступу повітря. Основний продукт До. — кокс .

  До. виникло в 18 ст, коли винищування лісів для здобуття деревного вугілля, чавуну, що спочатку йшов на виплавку, стало загрозливим і потрібно було замінити це вугілля мінеральним паливом. У 1735 у Великобританії була проведена перша доменна плавка на коксі. Кокс випалювався в купах, подібно до того як до цього випалювалося деревне вугілля. В кінці 18 ст було освоєно До. у напівзакритих, а з 1830 — в закритих камерах, причому леткі продукти, що виділяються, спалювалися. З 70-х рр. 19 ст починають використовувати леткі продукти; удосконалюються методи обігріву печей для До. До початку 20 ст процес До. оформився в сучасному вигляді, і надалі відбувалося лише його вдосконалення.

  До. вугілля протікає в декілька стадій. При нагріванні до 250 °С з вугілля випаровується волога і виділяються продукти розкладання — З і СО 2 . Потім (300 °С) виділяється невелика кількість легкої смоли і що утворюється при розщеплюванні кисневих з'єднань, що входять до складу вугілля, т.з. пірогенетичної вологи. Приблизно при 350 °С вугілля розм'якшується, переходячи в тістоподібне, пластичне стан. У розплаві відбувається інтенсивне розкладання вугілля з виділенням так званих первинних продуктів (первинного газу і первинного дьогтю), що мають складний склад. Важкі вуглецеві залишки від розкладання вугілля спекаются при температурі близько 500 °С, утворюється твердий пористий продукт — напівкокс (див. Полукоксованіє ) . При подальшому нагріванні напівкокс втрачає залишкові леткі речовини головним чином водень, і зазнає усадку, що викликає його розтріскування. Вище 700 °С напівкокс повністю перетворюється на кокс. Первинні ж продукти розкладання, стикаючись з розжареними стінками і зведенням печі, а також з коксом, піддаються піролізу і перетворюються на вторинні продукти. У складі газу переважаючим стає Н 2 (50% за об'ємом) і СН 4 (25% за об'ємом), органічні продукти ароматизуються. Вторинні продукти уловлюються і використовуються як коштовна сировина для хімічної промисловості (див. Коксохімія ) .

  В коксовій печі До. протікає пошарово, причому температура шарів знижується від нагрітих (вище 1000 °С) стінок печі до середини завантаження. Відповідно цьому і склад шарів (починаючи від стінок) міняється в послідовності кокс — напівкокс — вугілля в пластичному стані — сухе вугілля — сирий вугілля. До. вважається закінченим, коли шари коксу, що все збільшуються по товщині, зійдуться в середині печі. До кінця До. унаслідок усадки «коксовий пиріг», що утворився, виявляється розділеним навпіл швом-розривом, що йде паралельно стінкам камери, а кожна половина «пирога» — розчленованою на більш менш крупні шматки тріщинами, проходящимі перпендикулярно стінці. До. триває 13—18 ч. Готовий кокс видається з печі коксовиталкивателем і поступає в гасильний вагон, де розжарений кокс охолоджують (гасять) водою або інертним газом («мокрим» або «сухим» способом).

  Техніка До. безперервно удосконалюється: збільшується розмір камер печі і механізується їх обслуговування; вводиться завантаження печей висушеною і підігрітою (до 200 °С) шихтою. Розробляються і принципово нові, безперервні методи До., засновані на формуванні в потоці брикетів з вугілля, переведеного в пластичний стан, і подальшій прожаренню брикетів.

  Літ.: Довідник коксохіміка, т. 2, М., 1965; Тайц Е. М., Властивості кам'яного вугілля і процес утворення коксу, М., 1961; Розшуків До. І., Королев Ю. Р., Коксохімічне виробництво, М., 1969.

  Д. Д. Зиков.