Metalurgijski ugalj
Metalurški uglja se razlikuje od termičkog uglja, koji se koristi za energiju i grejanje, zbog sadržaja ugljenika i njegove sposobnosti sipanja.
Sposobnost sagorevanja odnosi se na sposobnost uglja da se pretvori u koks, čisti oblik ugljenika koji se može koristiti u osnovnim kiseoničnim pećima. Bitumenski ugljen - obično klasifikovan kao metalurški stepen - je teži i crniji, i sadrži više ugljenika i manje vlage i pepela nego ugljenika sa niskim rangom.
Ugljenost i sposobnost sjemenja su određeni rangom uglja - mjerom isparljive materije i stepenom metamorfizma - kao i mineralnim nečistoćima i sposobnošću talasa da se taloži, ojača i postavi u rudu kada se zagreje. Tri glavne kategorije metalurškog uglja su:
- Udari za tvrdo koksanje (HCC)
- Polumebni koksni premak (SSCC)
- Ugalj ugljenog ugljenika (PCI)
Uglovi ugljenog koksa kao što je antracit imaju bolje osobine koksanja nego polumeksni koksni ugalj, što im omogućava da dobiju višu cijenu. Australijski HCC se smatra industrijskom referentnom oznakom.
Iako PCI ugljenik nije često klasifikovan kao koksni ugalj, i dalje se koristi kao izvor energije u procesu proizvodnje čelika i može djelomično zamijeniti koks u nekim visokim pećima.
Izrada koksa
Koksovanje je efikasno karbonizacija uglja na visokim temperaturama. Proizvodnja se obično odvija u koksnoj bateriji koja se nalazi blizu integriranog čeličnog mlina. U bateriji, koksne pećnice se ubacuju u redove. Ugalj se učitava u peći, a zatim zagreva u odsustvu kiseonika do temperature oko 1100 ° C (2000 ° F).
Bez kiseonika, ugalj ne gori, već umjesto toga počinje da se topi. Visoke temperature nadražuju neželjene nečistoće prisutne u uglju, kao što su vodonik, kiseonik, azot i sumpor. Ovi gasovi se mogu sakupljati i obnavljati kao nus-proizvodi ili zapaljeni kao izvor toplote.
Posle hlađenja, koks se očvršćava u grudima poroznog, kristalnog ugljenika koji je dovoljno velik da se koristi u visokim pećima. Ceo proces može trajati između 12 i 36 sati.
Svojstva svojstvena inicijalnom ulaznom uglju jako utiču na krajnji kvalitet proizvedenog koksa. Nedostatak pouzdanog snabdevanja pojedinačnim kategorijama uglja znači da koksaši danas često koriste mešavine do dvadeset različitih uglja kako bi čeličare ponudili konzistentan proizvod.
Za proizvodnju 1 tone koksa potrebno je oko 1,5 tone metalurškog uglja.
Koks u proizvodnji čelika
Osnovne kiseoničke peći (BOF), koje čine 70 posto proizvodnje čelika širom svijeta, zahtijevaju gvožđe rude , koksa i fluksa kao hranljive materije u proizvodnji čelika.
Posle visokog peći koja se napaja ovim materijalom, u smešu se upija vrući vazduh. Vazduh prouzrokuje sagorevanje koksa, podižući temperature na 1700 ° C, koje oksidišu nečistoće. Proces smanjuje sadržaj ugljenika za 90 procenata i rezultira u stalnom gvoždu poznatom kao vrući metal.
Vrući metal se zatim isušuje iz visokih peći i uputi u BOF gdje se otpadni čelik i krečnjak dodaje kako bi se napravio novi čelik. Mogu se dodati i drugi elementi, kao što su molibden , hrom ili vanadijum, za proizvodnju različitih vrsta čelika .
U prosjeku je potrebno oko 630 kilograma koksa proizvesti 1000 kilograma (1 tona) čelika.
Efikasnost proizvodnje u procesu visokog peći u velikoj mjeri zavisi od kvaliteta korištenih sirovina. Visokokvalitetna peć za hranu visokog kvaliteta zahtevaće manje koksa i fluksa, snižavajući troškove proizvodnje i rezultira boljim vrućim metalom.
U 2013. godini, procenjena je 1,2 milijardi tona uglja od strane čelične industrije. Kina je najveći svetski proizvođač i potrošač koksnog uglja, čineći u 2013. oko 527 miliona tona. Sledi Australija i SAD, koji proizvode 158 i 78 miliona tona, respektivno.
Međunarodno tržište za koksanje uglja, nije iznenađujuće, zavisi od čelika. Cena po toni ugljenog uglja postepeno je porasla sa oko 40 US $ u 2000. godini na više od US $ 200 u 2011. godini, ali od tada pada.
Glavni proizvođači su BHP Billiton , Teck, Xstrata, Anglo American i Rio Tinto.
Preko 90 posto ukupne trgovinske razmene metalurških uglja obračunata su pošiljkama iz Australije, Kanade i SAD.
> Izvori
> Valia, Hardarshan S. Proizvodnja koksa za proizvodnju gvožđa iz pepela . Železara.
URL: www.steel.org
Svjetski institut za ugalj. Coal & Steel (2007) .
URL: www.worldcoal.org