Химическая энциклопедия

КОКС КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ (нем. Koks, от англ, coke), твердый пористый продукт серого цвета, получаемый коксованием каменного угля. Содержит 96-98% С, остальное Н, S, N. О. Пористость 49-53%, истинная плотн. 1,80 1,95 гсм³ , кажущаяся плотн. ~1 г/см³, насыпная масса 400-500 кг/м³, зольность 9-12%, выход летучих в-в 1%. Влажность при тушении водой и инертным газом соотв. 2-4% и не более 0,5%. Предел прочности при сжатии 15-25 МПа, при срезе (характеризует устойчивость к истиранию) 6 12 МПа, теплота сгорания 29 30 МДж/кг. Выше 900 °С легко восстанавливает СО₂ (С + СО₂:2СО); при 1000°С скорость процесса (стандартная реакц. способность кокса) в расчете на 1 г кокса 0,1 0,2 мл СО₂ за 1 с, энергия активации 140 200 кДж/моль. Скорость взаимодействия с О₂(С+О₂:СО₂), или горючесть кокса, значительно выше, чем с СО₂, и составляет при 500 °С ок. 0,1 мл О₂ за 1 с, энергия активации 100 140 кДж/моль. Физ.-хим. св-ва К. к. определяются его структурой, приближающейся к гексаген, слоистой структуре графита . Структура кокса характеризуется неполной упорядоченностью: отдельные фрагменты (слои), связанные ван-дерваальсовыми силами, статистически занимают неск. возможных положений (напр., накладываются один на другой). Наряду с атомами углерода в пространств, решетке кокса, особенно в ее периферийной части, могут располагаться гетероатомы (S, N, О). Строение и св-ва К. к. зависят от состава угольной шихты, конечной т-ры и скорости нагрева коксуемой массы. С увеличением содержания в шихте газовых и др. углей, характеризующихся малой степенью метаморфизма, понижением конечной т-ры коксования и уменьшением выдержки при этой т-ре, реакц. способность и горючесть получаемого К. к. возрастают. При увеличении содержания газовых углей в шихте прочность и средняя крупность кусков кокса уменьшаются, а пористость его возрастает. Повышение конечной т-ры коксования способствует увеличению прочности К. к., особенно к истиранию. При удлинении периода коксования и снижении скорости нагрева коксуемой массы средняя крупность кусков К. к. увеличивается. К. к. применяют для выплавки чугуна (доменный кокс) как высококачественное бездымное топливо, восстановитель железной руды, разрыхлитель шихтовых материалов. К. к. используют также как ваграночное топливо в литейном произ-ве (литейный кокс), для бытовых целей (бытовой кокс), в хим. и ферросплавной отраслях пром-сти (спец. виды кокса). Доменный кокс должен иметь размеры кусков не менее 25-40 мм при ограниченном содержании кусков менее 25 мм (не более 3%) и более 80 мм. Литейный кокс по размерам кусков крупнее доменного; наиб. пригоден продукт, в к-ром отсутствуют куски менее 60-80 мм. Главное отличие литейного кокса от доменного - малое содержание S, к-рое не должно превышать 1% (в доменном коксе до 2%). В пром-сти ферросплавов используют мелкий кокс (напр., фракцию 10-25 мм), при этом в отличие от доменного и литейного произ-в предпочитают применять продукт с большой реакц. способностью. Требования по прочности к бытовому коксу менее жесткие, чем к доменному и литейному. Во всех произ-вах лучшее сырье-наиб. прочный малозольный и малосернистый кокс, содержащий небольшое кол-во мелких фракций. Мировое произ-во К. к. ~400 млн. т/год, причем СССР занимает 1-е место в мире. Лит.. Луазон Р., Фош П., Буайе А., Кокс, пер. с франц., М., 1975: Скляр М Г., Интенсификация коксования и качество кокса, М., 1976. М Г Скляр.