Tenhle koks se nešňupe

 

Železo a ocel patří mezi nejpoužívanější materiály dnešního světa. Ale věděli jste, že na začátku jejich výroby stojí černé uhlí? To je třeba speciální technologií přetvořit na koks. Jak koks vzniká a k čemu se používá?

Koks vzniká pyrolýzou černého uhlí při vysoké teplotě nad 1000 °C bez přístupu vzduchu. Proces se odborně nazývá karbonizace. Nejvhodnější je černé uhlí, pokud možno s nízkým obsahem síry a vhodnými vlastnostmi pro termické zpracování. Koks se tvoří také při zpracování ropy, ale vzhledem ke svým charakteristickým vlastnostem je nevhodný pro výrobu surového železa.

Čtěte také:
VIDEO: Bez koksu by to nešlo aneb jak se vyrábí železo a ocel
Austrálie nechce škaredé větrné elektrárny

Pro výrobu koksu nejde použít uhlí tak, jak ho vytěží horníci. Je to dáno tím, že každá dodávka uhlí má pouze část požadovaných vlastností. Potřebné kvality se dosahuje smícháním více druhů uhlí. Proto uhelné společnosti pouze dodají koksovnám surovinu požadovaných parametrů. Následně laboratoř určí poměry smíchání jednotlivých druhů s přesností na procenta.

Koks ve vesmíru
Díky své pórovitosti je koks mimořádně dobrým tepelným izolantem. Používá se proto také v americkém kosmickém programu jako jedna ze složek brzdícího štítu kosmických lodí. V rámci programu Apollo se tak tento materiál dostal i na oběžnou dráhu Měsíce v tepelném štítu velitelské sekce lunární lodi. S koksem se počítá i pro kosmické lodi Orion určené k návratu lidí na Měsíc a k dobytí Marsu.

Koks z uhlí je stříbřitě šedý, tvrdý a pórovitý. Jeho výhřevnost se pohybuje podle typu od 25 do 30 MJ/kg. Při výrobě koksu vzniká také celá řada vedlejších produktů, které jsou významnou surovinou pro chemický průmysl. Během koksování je zachycován koksárenský plyn, z něhož jsou dále oddělovány jednotlivé chemické výrobky (dehet, benzol, síran amonný, pevná síra).

Vyrobený koks se potom používá jako palivo a redukční činidlo ve vysoké peci při výrobě surového železa nebo v kuplovnách při výrobě litiny, pro výrobu izolačních materiálů a pro speciální metalurgii. Dále jako palivo při vytápění a technologická surovina při některých chemických a potravinářských výrobách.

Historie koksárenství

Koks vznikal i přirozeným způsobem, zejména tam, kde uhelné sloje přišly v průběhu geologického vývoje do styku se žhavým magmatem. Vznik průmyslového koksárenství lze datovat už na počátek průmyslové revoluce, do prvních let 17. století. Tehdy sir Henry Platt navrhl postup zpracování uhlí, který byl odvozen od v té době běžné pyrolýzy dřeva (jeho zahřívání při omezeném přístupu vzduchu v milířích). Výsledný produkt se zpočátku používal pouze při topení nebo v některých potravinářských procesech (například v pivovarnictví), protože toto zušlechtěné palivo nevydávalo zplodiny, které by výrobky znehodnocovaly. Koks byl zpočátku vyráběn v primitivních milířích.

V roce 1709 zjistil Abraham Darby, že koks je vynikající redukční činidlo při výrobě železa. Přírodní uhlí k tomuto účelu využít nešlo mimo jiné i kvůli zplodinám jeho hoření. Šlo o jeden z klíčových objevů umožňujících rozběh průmyslové revoluce. Díky využití koksu se totiž zlevnila výroba železa a oceli. Z primitivních milířů se přecházelo na důmyslnější pece nejrůznějších konstrukcí.

Od 40. let 19. století se začalo rozvíjet koksárenství na Ostravsku. V roce 1940 byl poté vyvinut základní prototyp moderních koksovacích pecí. Pece byly asi 12 m dlouhé, 4 m vysoké a 0,5 m široké, vybavené na obou stranách dveřmi. Přívod vzduchu se předehříval horkými vystupujícími spalinami. Rekuperace odpadního tepla umožnila vyšší teploty a zvýšila rychlost koksování. Od roku 1940 se proces mechanizoval a zdokonalily se konstrukční materiály. Současné soustavy mohou obsahovat komory o rozměrech až 20 m délky a 8 m výšky.

Mohlo by vás zajímat:
Nejde o elektřinu, lidstvo potřebuje uhlí kvůli oceli
Uhlí poráží jádro
Neodřízněme si cestu k uhlí, varuje těžař



2 komentáře

Vstup do diskuze

Přidej vlastní názor