Úterý 18. února 2020, svátek má Gizela
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Úterý 18. února 2020 Gizela

Jak se vyrábí koks pro největší huť. Ostravský heavy metal podruhé

aktualizováno 
České země bývaly strojírenskou velmocí. Transformací ekonomiky však potřeba výroby surového železa klesá a s tím mizí i dříve běžné technologie, jako je výroba koksu. Podívejte se, co je potřeba udělat, aby vznikl koks.

Koks v hasícím voze. | foto: Rosťa Jančar, Technet.cz

Výroba oceli a železa je opravdový heavy metal. Při vysokých teplotách se denně vyrábí stovky tun surového železa, které se tekuté převáží do blízkých oceláren (jakým teplotám lidé čelí, se podívejte zde). K tomu jsou zapotřebí obří stroje a zařízení. Koks se využívá jako palivo a také jako redukční činidlo, kdy mění oxidy železa na železo.

Koks

Uhašený koks

Koks se vyrábí z nízko-popelnatých a nízkosirných koksovatelných druhů černých uhlí, ze kterých jsou v koksovacích komorách při procesu vysokoteplotní karbonizace bez přístupu vzduchu a teplotách nad 1 000 °C odstraněny prchavé složky.

Koks z uhlí je šedý, tvrdý a pórovitý. Podle typu má výhřevnost 25 až 30 MJ/kg.

Koks se zejména používá jako palivo a jako redukční činidlo ve vysoké peci při výrobě surového železa.

Málokdo ví, že ocelářství a s ním spojené technologie jsou na počátku vysokoteplotní chemií, nikoliv strojařinou.

Výroba koksu je pyrolýza uhlí, kdy se jemně namleté kvalitní černé uhlí zahřívá v neoxidační atmosféře (bez přístupu kyslíku) za tvorby plynů, kapalin a pevných zbytků. Odborně se jev nazývá karbonizace.

Při tomto procesu se zahřívá tzv. uhelná vsázka na teploty nad 1 000 °C. Podle požadovaného objemu výroby pak trvá tento proces obvykle 18 až 24 hodin. Tímto pochodem vzniká vysokopecní a slévárenský koks, který je nenahraditelný jinými palivy.

Požadovaný objem výroby určuje délku koksování. Při větší produkci se používá vyšší teplota, která potřebnou dobu zkrátí.

U technologie se sypným provozem se v koksovně v Ostravě-Kunčicích uhelná vsázka sype do jednotlivých komor shora přes sypné otvory. Ve výrobě pro železárny ArcelorMittal se využívá baterie komor VKB 11 s 60 komorami a objemem vsázky 32 tun na komoru. Z této technologie jsme pro vás pořídili fotografie.

Na videu sledujete pěchovaný provoz. Zde se uhlí pěchuje do uhelného hranolu a ten se obsazuje do komor z boku. Jedná se baterie KB 1 a KB 2, každá po 72 komorách.

Na začátku je mlýn, většina zrn je meších než 3 mm

K výrobě kvalitního koksu se musí použít uhlí se správným slinováním (slinování - spojení zrnek uhlí působením tlaku a tepla).

Kvalitnější koks se vyrobí z více druhů koksárenského uhlí průměrné kvality než z jednoho špičkových parametrů. Je to dáno tím, že požadovaných parametrů je celá řada a každá dodávka uhlí má pouze část požadovaných vlastností. Smícháním více druhů se dosahuje potřebné kvality.

Koks letěl k Měsíci

Díky své pórovitosti je koks mimořádně dobrým tepelným izolantem. Používá se proto jako jedna ze složek brzdícího štítu kosmických lodí v americkém kosmickém programu. V programu Apollo se koks dostal i na oběžnou dráhu Měsíce v tepelném štítu velitelské sekce lunární lodi.

Pro výrobu koksu nejde použít uhlí tak, jak ho vytěží horníci. Proto uhelné společnosti pouze dodají surovinu požadovaných parametrů, které uhelné službě doručí koksovny. Ta koksárenské uhlí vyloží a z pohledu laika uloží na oddělené hromady. Následně laboratoř určí poměry smíchání jednotlivých druhů s přesností na procenta.

Vybraná surovina se mele v mlýnech na malá zrnka. Přes osmdesát procent uhlí se pomele na zrna menší než tři milimetry. Následuje homogenizace, aby byla zaručena stálá kvalita koksu. Nakonec se směs dopraví na uhelné věže, kde je připravena pro koksování.

Fotogalerie

Z uhelného prášku pěchovací stroj udusá velké uhelné hranoly, které se pomocí sázecí desky zasunou do komory koksárenské baterie. Uhelný hranol není žádný drobeček, na šířku má 0,45 metru, na délku 12 metrů a na výšku 3 metry. Jeho hmotnost je cca 17 tun. Poslední číselná informace - jedna koksárenská baterie v pěchovaném povozu v ArcelorMittal Ostrava obsahuje 72 komor.

Po zasunutí uhelného bloku do baterie následuje nepřímé zahřívání bez přístupu vzduchu (odborně se nazývá termická pyrolýza) prostřednictvím topných stěn koksovacích komor, které jsou mezi jednotlivými komorami.

Velikost teploty pro koksování je pro většinu z vás nepředstavitelná, je to 1 150 °C. Jak jsme už zmínili, mezi bateriemi jsou topné stěny, ve kterých se spaluje koksárenský nebo vysokopecní plyn. Využívá se také směsný plyn, který vznikne smícháním koksárenského a vysokopecního plynu.

Uhelný hranol se postupně celý karbonizuje a mění na koks v průběhu koksovacího cyklu, který trvá 18 až 24 hodin. Během karbonizace probíhají složité reakce.

Na samotném začátku koksování uhelný blok postupně zahřívají topné stěny a díky tomu se uhlí nejprve vysuší. Při teplotě 250 až 300 stupňů Celsia začíná rozklad uhelné hmoty.

Do plastického stavu přechází uhlí při teplotě 350 až 400 stupňů, kdy je tekuté a intenzivně se odplyní. Následuje tuhnutí, kdy vzniká polokoks (450–500 °C). Při teplotě nad 500 stupňů dochází ke konečnému odplynění, smrštění uhelné hmoty a k vytvoření koksu.

Celkový pohled na koksárenskou baterii VKB 11 s obsluhovacími stroji

Koksárenská baterie

Koksárenské baterie

Koksárenské baterie

Celý proces je dokončen v okamžiku, kdy se plastická pásma o šířce 10 až 30 milimetrů setkají ve středu komory (postupují od stěn). Teplota ve středu komory dosáhne zhruba 950 °C, u stěn až 1 200 °C.

Při výrobě koksu vzniká celá řada vedlejších produktů, které jsou vesměs žádanou surovinou pro chemický průmysl. Z koksárenského plynu jsou při čistění oddělovány jednotlivé chemické složky, zejména čpavek, surový dehet, surový benzol a síra.

Další operací je vytlačování žhavého koksu prostřednictvím výtlačného stroje přes koš vodícího vozu na korbu hasicího vozu. Hasicí vůz vede lokomotiva, která ho přiveze pod nedalekou hasicí věž, kde je koks schlazen vodou. Opět se netroškaří, podle množství koksu z jedné komory se k hašení použije mezi 40 až 70 krychlovými metry vody. Pětina se hašením odpaří.

Vytlačování koksu z komory.

Koks v hasícím vozíku

koks v hasícím voze po vytlačení z komory koksárenské baterie.

Koks v hasícím vozíku

Hašení koksu

Hašení koksu

Vysypání ochlazeného koksu na odkládací rampu.

Vysypání ochlazeného koksu na odkládací rampu.

Vzniklá pára odchází do atmosféry. Přestože byl koks doslova propláchnut vodou, je po vysypání z hasícího vozu na koksovou rampu téměř suchý. Zde pobude asi 20 minut, kdy se vypaří zbytek vody a koks chladne na vzduchu.

Z rampy dále koks dopravními pásy putuje na hrubé a jemné třídění. Hlavním produktem je vysokopecní koks o zrnitosti nad 30 milimetrů.

Přechod na DVB-T2

Od 27. 11. probíhá postupný přechod na vysílací standard DVB-T2. Proces by měl být dokončen do poloviny roku 2020. Diváci si tak musí pořídit televizi s podporou kódování H.265 (HEVC) nebo starší televizi doplnit vhodným set-top boxem.

  • Nejčtenější
Premium

Říkali mu Bílá smrt. Nejúspěšnějšího odstřelovače historie Sověti nedostali

Nejúspěšnějším odstřelovačem v historii válčení byl Simo Häyhä z Finska. Proslavil se během zimní války, kdy na jeho...

Balí mě? Vědci ukázali, že především muži mají problém poznat flirt

Když flirtujeme, dáváme najevo zájem o intimní kontakt. Máme pocit, že jasněji už to dát najevo nemůžeme. Ostatní však...

Ano, nebo ne? Vyzkoušeli jsme, zda je televizor s Android TV 9 dobrý nápad

Při výběru televizoru hraje stále častěji důležitou roli, jaký operační systém v ní běží. Od něj se totiž odvíjí způsob...

Nový americký neviditelný bombardér B-21 Raider vzlétne v roce 2021

Společnost Northrop Grumman zveřejnila nové vizualizace vyvíjeného stealth bombardéru B-21 Raider. Dle zveřejněných...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Může být u černé díry obyvatelná planeta? Podle českých fyziků ano

V okolí černých děr se teoreticky mohou vyskytovat planety, na kterých panují teploty podobné jako na Zemi. Vyplývá to...

Premium

Karlův most je jen most, stěžují si turisté. Kritika nešetří ani další památky

Do Česka loni přijel rekordní počet turistů. Památky si u nich leckdy vysloužily i bizarní recenze na internetu,...

Premium

Podivné zrcadlo z Turnova letí ke Slunci. Česká laboratoř se musela ukázat

Ke Slunci odstartovala sonda se speciálním zrcadlem pro sledování korony. Vyvinuli jej čeští výzkumníci v Turnově....

Premium

Češi bydlí stále častěji ve sklepech. K extrémním řešením je nutí drahé nájmy

Nedostupné bydlení nutí Čechy ke stále extrémnějším řešením bytové situace. Zejména v největších městech už lidé míří i...

  • Další z rubriky

Měřili jsme v Česku radioaktivitu. Čísla mohou vyděsit, ale o nic prý nejde

I v Česku najdete místa, kde naměříte tak vysokou radioaktivitu, jakou byste v současném Černobylu hledali marně. Se...

Víte, proč všechny technické výkresy byly modré? Podívejte se na video

Elektronika bez tištěných spojů, elektronika jako náušnice, kyanotypie jako umělecký výrazový prostředek, dokonalé...

Praha nemusí závidět křemíkovému údolí. Festival ukázal české nadšení

Praha nemusí závidět Křemíkovému údolí. Kutilský veletrh Maker Faire je zábava pro celou rodinu. A možná je to i víc....

Úplná pravidla soutěže o vstupenky na akci Maker Faire Prague 2019

Soutěž o vstupenky na akci Maker Faire Prague 2019.

TIP: Jak vybrat hračky, které jsou nejen zábavné, ale také bezpečné
TIP: Jak vybrat hračky, které jsou nejen zábavné, ale také bezpečné

Hračka musí být pro dítě bezpečná. Jestli tomu tak opravdu je, vám prozradí její obal. Nemusíte ani luštit drobná písmena, jen se naučte rozpoznávat znaky, které bezpečnost garantují.

Najdete na iDNES.cz