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 веществ 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. свойства кокс каменноугольный 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 атомамиуглерода в пространств, решетке кокса, особенно в ее периферийной части, могут располагаться гетероатомы (S, N, О).
Строение и свойства кокс каменноугольный зависят от состава угольной шихты, конечной температуры и скорости нагрева коксуемой массы. С увеличением содержания в шихте газовых и др. углей, характеризующихся малой степенью метаморфизма, понижением конечной температуры коксования и уменьшением выдержки при этой температуре, реакц. способность и горючесть получаемого кокс каменноугольный возрастают. При увеличении содержания газовых углей в шихте прочность и средняя крупность кусков кокса уменьшаются, а пористость его возрастает. Повышение конечной температуры коксования способствует увеличению прочностикокс каменноугольный, особенно к истиранию. При удлинении периода коксования и снижении скорости нагрева коксуемой массы средняя крупность кусков кокс каменноугольный увеличивается.
кокс каменноугольный применяют для выплавки чугуна (доменный кокс) как высококачественное бездымное топливо, восстановитель железной руды, разрыхлитель шихтовых материалов. кокс каменноугольный используют также как ваграночное топливо в литейном произ-ве (литейный кокс), для бытовых целей (бытовой кокс), в хим. и ферросплавной отраслях промышленности (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 котором отсутствуют куски менее 60-80 мм. Главное отличие литейного кокса от доменного - малое содержание S, которое не должно превышать 1% (в доменном коксе до 2%). В промышленности 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 производство кокс каменноугольный ~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.
