導入
コークスは、空気から保護されたオーブン内で石炭を蒸留して得られます。これらのオーブンはコークス工場と呼ばれる工場でバッテリーにまとめられます。この製造は非常に汚染されています。
製造業
求められる品質に応じて、調理は16時間から40時間続きます。この「調理」中に、オーブンに入れた石炭混合物は、揮発性物質の除去によってコークスに変化し、その後、物理的変化によってコークスに変化します。
「コークス炭」として知られるコークス化プラント用に選択された石炭は、特定の温度でプラスチックのペーストに変化し、その後高温で再凝固します。このようにして得られたコークスは冷却され、ふるい分けされる。
コーラペースト
生産の最初の段階では、オーブンに入れる前の石炭の準備が行われます。コークスの最終品質はこのステップに大きく依存します。これは、さまざまな種類の石炭を計量して混合することから構成されます。この操作は通常は自動化されています。次いで、混合物を粉砕する。
次に、石炭は質量比で 1 ～ 5 パーセントの範囲の割合で燃料油と混合されます。燃料供給と呼ばれるこの操作により、重力によって充填されたコークス炉内の密度勾配を減らすことができます。
料理
鉄鋼産業で使用されるコークスの場合、生地はいわゆる縦型チャンバーオーブンに入れられます。
それは耐火レンガの 2 つの壁 (パナレス) で構成されており、両端はドアで閉じられています。チャンバーは、一般的に長さが１２～１８ｍ、幅が０．４～ ０．８ｍ 、高さが４～ ８ｍの直方体である。ストレッチャーは平行ではなく、わずかに開く角度で作られています。この角度は、荷降ろしを容易にするためのものです。
オーブンの加熱は、両側に配置された一連のチャンバー (煙道) で構成される側枠によって確実に行われます。オーブンの両側に枠があります。加熱システムにより、 1,200 ～ 1,350 °Cの温度を得ることができます。屋根とベースは加熱されません。
オーブンは 10 から 100 のグループに配置されます。煙道は2 つのオーブンに共通です。オーブンのバッテリーには蓄熱装置があり、煙道の出口で未使用の余熱を回収して戻すことができます。
冶金用コークス (高炉で使用可能) を得るには、温度1,200 ～ 1,350 °Cの場合、加熱時間は16 ～ 20 時間の間で変化します。
コークス製造プロセスに介入する最初の機械はフィーダーで、ホッパーを介してオーブンの上部にある口 (バッファーと呼ばれる) から一定量の石炭(多くの場合約40 トン) を供給します。
加熱中、コークスペーストはさまざまな段階を経ます。 150 ℃までの最初のステップは乾燥です。水分が蒸発するのが特徴です。 350 ℃付近で生地が柔らかくなり、粘度が下がります。最小値は約450 °Cになります。これらの現象は生地の強い膨潤を伴います。その後、粘度が低下し、 550 °C付近で再固化します。この温度を超えると、セミコークスの炭化段階に進みます。生地が収縮し、揮発性物質が放出され、回収されます。
荷降ろしと消火
排出装置は、ホットコークス (約1,000 °C ) をラムで10 メートル以上のラックを介してコークス ガイド コリドーに向けて押し出します。このコークス ガイドは、廊下を通ってコークス ケーキを通過させ、石炭車ワゴン(ロコとも呼ばれます) に落とすために使用されます。次に石炭車は急冷塔に入り、コークスに水を噴霧して冷却します。この冷却には、約80 m3の水 ( 1,000 °Cで1 トンのコークスを消火するには2 m3の水が必要) が 1 ～ 2分間で注がれ、約 3 分の 1 が蒸気として放出されるため、大量の水蒸気の放出が伴います。 。
冷却すると、さまざまなサイズの断片への断片化が起こります。使用前に、サイズに応じて選別するためにふるいにかけられます。
揮発性物質の回収と処理
コークスの製造には、ガス(二水素、メタン、およびアセチレン、エチレン、炭素酸化物などのさまざまな少数成分)、ベンゼン、コール タールなど、一定数の揮発性物質の排出が伴います。
オーブンから出すとき、これらの材料は約800 °Cの温度になっています。ガスに水を噴霧することで冷却します。ガスと材料を分離し、洗浄します。その後、製鉄工場内で直接ガスを燃焼させるか、化学変換によって回収されます。
タールは、蒸留と得られた油の化学処理によって処理されます。これにより、ベンゼン、トルエン、フェノール、クレゾール、ナフタレンなどの製品が得られます。これらすべての変革は石炭炭素化学の基礎でしたが、1960 年代以降は石油化学が優先されて重要性を失いました。
石炭のコークス化は石炭の蒸留とも呼ばれ、照明用ガスの製造にも使用されました。 1885 年にカール・アウアー・フォン・ヴェルスバッハが白熱スリーブを発見し、照明手段として使用できるようになった後、その使用は重要性を増しました。電気の発達とともに照明手段としての使用はなくなりました。