Кокс служит основным сырьем и восстановителем при выплавке ферросилиция. Следовательно, для кокса важно иметь высокое содержание связанного углерода, в идеале превышающее 84%, при сохранении низкой зольности. Высокая зольность приводит к увеличению образования шлака, поскольку зола содержит около 60% оксида алюминия (AI2O3), что делает шлак липким и сложным для удаления. Кроме того, использование кокса с высокой зольностью может привести к спеканию поверхности материала, что затрудняет воздухопроницаемость. Поэтому зольность кокса должна поддерживаться ниже 13%.
Большая часть углерода в коксе находится в форме связанного углерода, но небольшая фракция существует в виде углеводородов, обычно называемых летучими веществами. Эти летучие вещества испаряются при высоких температурах, поэтому их содержание не должно превышать 2%.
Помимо химического состава, к коксу предъявляются также требования к физическим свойствам. Более высокая устойчивость к высоким температурам позволяет глубже вводить электрод в шихту, что повышает температуру печи и расширяет тигель. Высокая пористость кокса не только способствует его сопротивлению, но и увеличивает площадь поверхности для химических реакций, тем самым ускоряя скорость реакции.
Размер частиц кокса существенно влияет на процесс плавки. Если частицы слишком велики, сопротивление заряда уменьшается, что затрудняет глубокое проникновение электрода, что может привести к снижению температуры печи, уменьшению тиглей и неравномерной плавке. И наоборот, если размер частиц слишком мал или имеется избыточное количество порошка, это может привести к увеличению потерь при обжиге, в результате чего печь становится липкой и ухудшается воздухопроницаемость. Поэтому кокс должен иметь определенный размер частиц, в идеале менее 8 мм для больших ферросилициевых электропечей. В меньших ферросилициевых электропечах, которые работают при более низких температурах, используется процесс «тления», и добавление некоторого количества коксового порошка может способствовать спеканию поверхности материала, что позволяет глубже вставлять электрод. Таким образом, небольшое количество коксового порошка может быть использовано при выплавке ферросилиция в электропечах малой мощности.
