Naftakoks on must või tumehall kõva tahke naftatoode, millel on metalliline läige ja mis on poorne.
Naftakoksi komponendid on süsivesinikud, mis sisaldavad 90–97% süsinikku, 1,5–8% vesinikku, lämmastikku, kloori, väävlit ja raskmetallide ühendeid. Naftakoks on tooraineõli pürolüüsi kõrvalsaadus aeglustatud koksimise seadmetes kõrgetel temperatuuridel kergete naftatoodete tootmiseks. Naftakoksi toodang on umbes 25–30% toornaftast. Selle madal kütteväärtus on umbes 1,5–2 korda suurem kui kivisöel, tuhasisaldus ei ületa 0,5%, lenduvate ainete sisaldus on umbes 11% ja kvaliteet on lähedane antratsiidile. Naftakoksi struktuuri ja välimuse järgi saab naftakoksi tooteid jagada nelja tüüpi: nõelkoks, käsnkoks, mürsukoks ja pulberkoks:
(1) Nõelkoksi, millel on selgelt näha nõeljas struktuur ja kiudtekstuur, kasutatakse peamiselt terasetootmises suure ja ülivõimsa grafiitelektroodina. Kuna nõelkoksile kehtivad ranged kvaliteedinõuded väävlisisalduse, tuhasisalduse, lenduvate ainete ja tegeliku tiheduse osas, on nõelkoksi tootmistehnoloogiale ja toorainele erinõuded.
(2) Käsnkoksi, millel on kõrge keemiline reaktsioonivõime ja madal lisandite sisaldus, kasutatakse peamiselt alumiiniumisulatuses ja süsinikutööstuses.
(3) Heitkoks ehk sfääriline koks: see on sfäärilise kujuga ja läbimõõduga 0,6–30 mm. Seda toodetakse tavaliselt kõrge väävli- ja asfalteenisisaldusega jääkõlist ning seda saab kasutada ainult tööstuskütusena, näiteks energia tootmiseks ja tsemendiks.
(4) Pulberkoks: seda toodetakse fluidiseeritud koksimisprotsessi abil, sellel on peened osakesed (läbimõõduga 0,1–0,4 mm), kõrge lenduvate osakeste sisaldus ja kõrge soojuspaisumistegur, mistõttu seda ei saa otse kasutada elektroodide ettevalmistamisel ja süsinikutööstuses.
Erineva väävlisisalduse järgi saab seda jagada kõrge väävlisisaldusega koksiks (väävlisisaldus üle 3%) ja madala väävlisisaldusega koksiks (väävlisisaldus alla 3%). Madala väävlisisaldusega koksi saab kasutada anoodipastana ja eelküpsetatud anoodidena alumiiniumitehastes ning grafiitelektroodidena terasetehastes. Nende hulgas saab kvaliteetset madala väävlisisaldusega koksi (väävlisisaldus alla 0,5%) kasutada grafiitelektroodide ja süsiniku rikastajate tootmiseks. Eelküpsetatud anoodide tootmiseks kasutatakse sageli üldise kvaliteediga madala väävlisisaldusega koksi (alla 1,5% väävlit). Madala kvaliteediga naftakoksi kasutatakse peamiselt tööstusliku räni sulatamiseks ja anoodipasta tootmiseks. Kõrge väävlisisaldusega koksi kasutatakse üldiselt kütusena tsemenditehastes ja elektrijaamades.
Kaltsineeritud naftakoks:
Terasetootmiseks mõeldud grafiitelektroodide või alumiiniumi ja magneesiumi tootmiseks mõeldud anoodipastade (sulamiselektroodide) puhul tuleb naftakoksi (rohelise koksi) nõuetele kohandamiseks roheline koks kaltsineerida. Kaltsineerimistemperatuur on üldiselt umbes 1300 °C ja eesmärk on eemaldada naftakoksi lenduvad komponendid nii palju kui võimalik. Sel viisil saab vähendada ringlussevõetud naftakoksi vesinikusisaldust ja parandada naftakoksi grafitiseerumisastet, parandades seeläbi grafiitelektroodi kõrge temperatuurikindlust ja kuumakindlust ning grafiitelektroodi elektrijuhtivust. Kaltsineeritud koksi kasutatakse peamiselt grafiitelektroodide, süsinikpasta toodete, teemantliiva, toidukvaliteediga fosforitööstuse, metallurgiatööstuse ja kaltsiumkarbiidi tootmisel, mille hulgas on grafiitelektroodid kõige laialdasemalt kasutatavad. Rohelist koksi saab otse kasutada kaltsiumkarbiidi kui kaltsiumkarbiidi põhimaterjalina ilma kaltsineerimiseta ning ränikarbiidi ja boorkarbiidi tootmiseks abrasiivmaterjalidena. Seda saab otse kasutada ka koksina metallurgiatööstuses kõrgahju jaoks või süsiniktellisena kõrgahju seina vooderdamiseks ning seda saab kasutada ka tiheda koksina valamise protsessis.
Postituse aeg: 13. juuli 2022
