Welche Art von Koks eignet sich zum Schmelzen von Ferrosilicium?

Jan 22, 2025 Eine Nachricht hinterlassen

Koks dient als Hauptrohstoff und Reduktionsmittel beim Schmelzen von Ferrosilicium. Daher ist es wichtig, dass Koks einen hohen Gehalt an festem Kohlenstoff, idealerweise über 84 %, aufweist und gleichzeitig einen niedrigen Aschegehalt beibehält. Ein hoher Aschegehalt führt zu einer erhöhten Schlackenbildung, da die Asche etwa 60 % Aluminiumoxid (AI2O3) enthält, wodurch die Schlacke klebrig und schwer zu entfernen ist. Darüber hinaus kann die Verwendung von Koks mit hohem Aschegehalt dazu führen, dass die Oberfläche des Materials versintert, was die Luftdurchlässigkeit beeinträchtigt. Daher muss der Aschegehalt von Koks unter 13 % gehalten werden.

 

Der größte Teil des Kohlenstoffs im Koks liegt in Form von festem Kohlenstoff vor, ein kleiner Teil liegt jedoch in Form von Kohlenwasserstoffen vor, die üblicherweise als flüchtige Stoffe bezeichnet werden. Diese flüchtigen Stoffe verdampfen bei hohen Temperaturen, daher sollte ihr Gehalt 2 % nicht überschreiten.

 

Neben der chemischen Zusammensetzung werden an Koks auch Anforderungen an die physikalischen Eigenschaften gestellt. Durch die höhere Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen kann die Elektrode tiefer in die Charge eingeführt werden, was die Ofentemperatur erhöht und den Tiegel ausdehnt. Die hohe Porosität von Koks trägt nicht nur zu seiner Widerstandsfähigkeit bei, sondern vergrößert auch die Oberfläche für chemische Reaktionen und beschleunigt dadurch die Reaktionsgeschwindigkeit.

 

Die Größe der Kokspartikel hat großen Einfluss auf den Schmelzprozess. Wenn die Partikel zu groß sind, verringert sich der Ladungswiderstand, was ein tiefes Eindringen der Elektrode erschwert, was zu niedrigeren Ofentemperaturen, kleineren Tiegeln und ungleichmäßigem Schmelzen führen kann. Umgekehrt kann eine zu kleine Partikelgröße oder ein Überschuss an Pulver zu erhöhten Brennverlusten führen, wodurch der Ofen verklebt und die Luftdurchlässigkeit sinkt. Daher muss der Koks eine bestimmte Partikelgröße haben, idealerweise weniger als 8 mm für große Ferrosilicium-Elektroöfen. Kleinere Ferrosilicium-Elektroöfen, die bei niedrigeren Temperaturen arbeiten, verwenden einen „Schwelprozess“, und die Zugabe von etwas Kokspulver kann dazu beitragen, die Oberfläche des Materials zu sintern, wodurch die Elektrode tiefer eingeführt werden kann. Somit kann beim Schmelzen von Ferrosilicium in Elektroöfen mit geringer Leistung eine kleine Menge Kokspulver verwendet werden.