Coke luyện kim (Metallurgical coke) và coke đúc (Foundry coke) là hai loại nhiên liệu carbon chất lượng cao, nhưng được tối ưu hóa cho các thiết bị lò và quy trình công nghiệp hoàn toàn khác nhau. Sự khác biệt cốt lõi nằm ở kích thước hạt, độ bền cơ học và mục đích sử dụng: coke luyện kim dùng cho lò cao sản xuất gang lỏng, còn coke đúc dùng cho lò đứng (cupola) để nấu chảy kim loại đúc. [1, 2, 3, 4]
Dưới đây là bảng so sánh chi tiết giữa hai loại coke này:
Bảng so sánh Coke luyện kim và Coke đúc
| Tiêu chí [1, 2, 3, 4, 5] | Coke Luyện Kim (Blast Furnace Coke) | Coke Đúc (Foundry Coke) |
|---|---|---|
| Kích thước hạt | Nhỏ hơn, thường từ 25 – 80 mm. | Lớn hơn, thường từ 60 – 150 mm trở lên. |
| Độ bền cơ học | Cao, chịu lực nén cực tốt trong lò cao. | Rất cao, cấu trúc đặc chắc để không bị vỡ vụn dưới áp lực lớn. |
| Hàm lượng lưu huỳnh | Trung bình (\(\leq 0.7\% - 1.0\%\)). | Thấp đến rất thấp (\(\leq 0.6\%\)) để tránh làm giòn mẻ đúc. |
| Hàm lượng tro (Ash) | Thường dao động từ \(10\% - 13.5\%\). | Thấp hơn, thường dưới \(10\%\) để giảm xỉ lò. |
| Chất bốc (Volatile Matter) | Rất thấp, thường \(< 1.5\%\). | Cực thấp, thường \(< 1.0\%\). |
| Thiết bị sử dụng | Lò cao (Blast Furnace). | Lò đứng nấu gang / Lò đúc (Cupola furnace). |
| Vai trò chính | Vừa cấp nhiệt, vừa làm chất khử oxit sắt. | Chủ yếu cung cấp nhiệt lượng lớn và ổn định để nấu chảy. |
Các đặc tính chi tiết
Coke Luyện Kim
- Độ xốp tối ưu: Cấu trúc có độ xốp vừa phải giúp khí ga lưu thông dễ dàng trong lòng lò cao, tăng tốc độ phản ứng hóa học.
- Tính khử mạnh: Đóng vai trò là tác nhân hóa học cốt lõi để biến quặng sắt (oxit sắt) thành gang lỏng bằng cách tạo ra khí khử CO.
- Kích cỡ đồng đều: Kích thước hạt nhỏ hơn giúp phân bổ đều, tạo màng đệm chịu lực hiệu quả cho lớp quặng phía trên. [1]
Coke Đúc
- Kích thước khối lớn: Hạt coke to giúp duy trì khoảng trống lớn giữa các lớp nguyên liệu, đảm bảo phân phối không khí đều dưới áp lực gió cao của lò cupola.
- Thời gian cháy lâu: Mật độ carbon cố định rất cao giúp cấu trúc cháy chậm, tạo ra vùng nhiệt lượng cực lớn ổn định.
- Độ tinh khiết cao: Hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho được kiểm soát nghiêm ngặt nhằm ngăn chặn sự nhiễm tạp chất trực tiếp vào mẻ gang đúc thành phẩm.