The Influence of Organic and Inorganic Additives on the Specific Electrical Resistance of Coke - Miroshnichenko, Denis; Borisenko, Oleksandr; Koval, Valentine; Zelenskii, Oleh; Soloviov, Yevhen; Pyshyev, Serhiy (Видавництво Львівської політехніки, 2024)
Метою цього дослідження була оцінка впливу як неорганічних (нанопорошків карбіду бору та карбіду кремнію (карборунд)), так і органічної опіснюючої (нафтового коксу) добавок на якість коксу, виробленого в лабораторній печі, включаючи електричну структурність. Аналізуючи результати визначення якості отриманого коксу, можна констатувати, що введення фіксованої кількості (0,25–0,5 мас. %) неспікливих нанодобавок дає змогу регулювати процеси в пластичному стані з метою підвищення міцності коксу. Вплив такої модифікації на якість коксу істотно залежить від сортового складу вугільної шихти. Використання нанодобавок особливо актуальне для вугільної шихти з поганими спікливими властивостями. Введення 5% нафтового коксу у вугільні шихти приводить до збільшення валового випуску коксу на 1,2-1,3%; зниження зольності коксу на 0,2-0,3%; збільшення загального вмісту сірки в коксі на 0,15-0,23%; погіршення стану як механічної міцності (Р25 – на 0,1-0,6%; I10 – на 0,1-0,2%), так і міцності після реакції (CSR – на 0,6-1,0%), реакційної здатності (CRI – на 0,2-0,3%) коксу, а також структурної міцності (СМ на 0,3-0,4%), абразивної твердості (АТ на 0,7-1,0 мг) і питомого електричного опору (ρ на 0,002-0,007 Ом×см). Отримані дані можуть свідчити про збільшення ступеня впорядкованості структури коксу і появу більшої кількості наноструктур. Крім того, слід зазначити, що різкіше погіршення якості доменного коксу спостерігається у разі використання вугільної шихти, що характеризується нижчим вмістом вугілля ЦЗФ «Свято-Варваринська».

This study aimed to evaluate the effect of both inorganic (boron carbide nanopowders and silicon carbide (carborundum) and organic lean (petroleum coke) additives on the quality of coke produced in a laboratory furnace, as well as on its electrical properties. Analyzing the results of the quality assessment of the obtained coke, it can be argued that the addition of a fixed amount (0.25-0.5 wt.%) of non-caking nanoadditives allows to regulate the process in the plastic state in order to increase the coke strength. This modification affects the coke quality and has a significant dependence on the grade composition of the coal charge. The use of nanoadditives is especially important for coal charges with poor coking properties. Adding 5% of petroleum coke to the coal charge leads to an increase in the gross coke yield by 1.2-1.3%; a decrease in coke ash content by 0.2-0.3%; an increase in the total sulfur content in coke by 0.15-0.23%; deterioration in both mechanical (P25 − by 0. 1-0.6%; I10 − by 0.1-0.2%) and coke strength after the reaction (CSR - by 0.6-1.0%), coke reactivity (CRI - by 0.2-0.3%), as well as structural strength (SS by 0.3-0.4%), abrasive hardness (AH by 0.7-1.0 mg) and specific electrical resistance (ρ by 0.002-0.007 Om×cm). The obtained data may indicate an increase in the order degree of the coke structure and the appearance of a larger number of nanostructures. In addition, it should be noted that a sharper deterioration in blast furnace coke quality is observed when using a coal charge characterized by a lower coal content of the Concentrating Factory Svyato-Varvarynska LLC.
Вплив органічних і неорганічних добавок на питомий електричний опір коксу
Keywords: нафтовий кокс; вугільні шихти; коксування; якість доменного коксу; екологічна структурність; нанопори; модифікація; нанодобавки; карбід бору; карбід кремнію; petroleum coke; coal blends; coking; blast furnace coke quality; electrical resistivity; nanopores; modification; nanoadditives; boron carbide; silicon carbide