Il coke calcinato e il coke sono due materiali di carbonio molto importanti nei settori industriale ed energetico. Sebbene entrambi contengano la parola "coca-cola" e abbiano origini correlate, differiscono significativamente per definizione, proprietà, processi di produzione e usi.
1. Definizione e origine
Coke calcinato: il suo predecessore è il coke di petrolio, noto anche come "coke grezzo".
Il coke di petrolio viene prodotto mediante cracking dell'olio residuo pesante rimanente dopo la distillazione del petrolio greggio per separare i componenti leggeri, in un'unità di cokefazione ritardata.
Il coke grezzo contiene una grande quantità di sostanze volatili (umidità e idrocarburi) e ha una consistenza sciolta, che lo rende direttamente inutilizzabile.
Viene riscaldato ad alte temperature in un forno di calcinazione per eliminare le sostanze volatili, provocando il restringimento e la densificazione della sua struttura, ottenendo così il "coke calcinato".
Pertanto, il coke calcinato è essenzialmente un materiale di carbonio altamente purificato e grafitato.
Coke: si ottiene mediante distillazione secca ad alta-temperatura (coking) di carbone da coke specifico (o carbone miscelato) in un forno da coke in condizioni-prive di aria.
Il suo processo di produzione è simile all'antica combustione del carbone, ma le dimensioni e il livello tecnologico sono incomparabili.
La coca cola è un prodotto diretto della coke del carbone.
Una semplice analogia: se il coke calcinato è "carbonio raffinato e purificato", allora il coke è "l'essenza del carbone, nella sua forma solida".
2. Processo di produzione
Coke calcinato: petrolio → coke ritardato → coke grezzo (coke di petrolio) → calcinazione → coke calcinato
Coke: carbone da coke → miscelazione di carbone → coke → coke
3. Proprietà fisiche e chimiche
Coca Cola Calcinata:
Buona conduttività elettrica: dopo la calcinazione ad alta-temperatura, gli atomi di carbonio sono disposti in modo più ordinato, ponendo le basi per la produzione di materiali conduttivi come gli elettrodi di grafite.
Elevata purezza: contenuto di carbonio estremamente elevato e basse impurità (contenuto di ceneri).
Alta densità ed elevata resistenza: il processo di calcinazione provoca un restringimento del volume, risultando in una struttura densa e dura.
Materia bassa volatile: lo scopo della calcinazione è rimuovere la materia volatile, quindi il suo contenuto è estremamente basso.
Coke:
Elevata resistenza meccanica: soprattutto la sua resistenza termica alle alte temperature, fondamentale per resistere all'enorme pressione e attrito negli altiforni senza sbriciolarsi.
Buona reattività chimica: reagisce bene con l'ossigeno nel minerale di ferro, rendendolo un eccellente agente riducente.
Elevato contenuto di carbonio fisso: funge da fonte di calore primaria per gli altiforni.
4. Usi principali
Coke calcinato:
Industria dell'alluminio (maggior utilizzo): circa il 65% del coke calcinato, mescolato con pece di catrame di carbone, viene utilizzato per produrre anodi precotti per la produzione elettrolitica di alluminio, agendo come conduttore e partecipando alle reazioni elettrochimiche nella cella elettrolitica.
Industria siderurgica: utilizzato per produrre elettrodi di grafite per la produzione dell'acciaio con forni ad arco elettrico.
Come innalzatore di carbonio: utilizzato per aumentare il contenuto di carbonio dell'acciaio fuso durante il processo di produzione dell'acciaio.
Produzione di prodotti in carbonio: come materiali per elettrodi negativi, grafite speciale, ecc.
Coke:
Industria siderurgica (utilizzo maggiore): circa il 90% del coke viene utilizzato nella produzione del ferro negli altiforni come combustibile (fornendo calore), un agente riducente (riducendo il minerale di ferro) e come struttura della colonna di carica (garantendo la permeabilità).
Questo è noto come "coke d'altoforno". Industria della fonderia: utilizzato come "coke da fonderia" per la fusione dei metalli.
Industria chimica: Utilizzato nella produzione di carburo di calcio, syngas, ecc.
Fusione di metalli non-ferrosi: utilizzata come combustibile e agente riducente.
In sintesi, il coke calcinato è un materiale di carbonio che serve "elettricità", la cui forza principale risiede nella conduttività elettrica e nelle proprietà del carbonio puro; mentre il coke è un materiale di carbonio che serve "calore" e "reazione", la sua forza principale risiede nelle sue funzioni come fonte di energia, agente riducente e struttura fisica.
Svolgono un ruolo fondamentale insostituibile rispettivamente nei due settori principali della fusione dei metalli non-ferrosi e ferrosi.
