Kohászati szén
A kohászati szén különbözik a hőszéntől, amelyet az energia és a fűtés céljára alkalmaznak, széntartalma és összetapadási képessége miatt.
A csomóképesség arra utal, hogy a szén képes kokszra alakítani, tiszta szénformát, amelyet alapsó oxigénemekben használnak. A kohászati szén - általában kohászati minőségű besorolású - keményebb és feketébb, és több szénből, kevesebb nedvességből és hamut tartalmaz, mint az alacsony rendű szén.
A szén minõségét és csomóképességét a szén rangja - az illékony anyag mértéke és a metamorfizmus mértéke -, valamint az ásványi szennyezõdések és a szén megolvadása, megduzzadása és újrahe- lyezõdése fûtéskor határozza meg. A kohászati szén három fő kategóriája:
- Kemény kokszos szenek (HCC)
- Félig puha kokszszén (SSCC)
- Szénporos szénbefecskendezés (PCI) szén
A kemény kokszoló szén, mint az antracit, jobb kokszoló tulajdonságokkal rendelkezik, mint a félszén kokszoló szenek, és így magasabb árat tudnak felvenni. Az ausztrál HCC-t iparági benchmarknak tekintik.
Miközben a PCI-szenet gyakran nem kokszszénként osztályozzák, az acélgyártási folyamatban még mindig energiaforrásként használják, és néhány kokszolókban részben helyettesíthetik a kokszot.
Koksz készítése
A kokszgyártás hatékonyan a szén magas hőmérsékleten történő karbonizációját jelenti. A gyártás általában egy integrált acélmalom közelében található koksz akkumulátorban történik. Az akkumulátorban a kokszolókemencék sorakoznak. A szenet a sütőkbe töltjük, majd az oxigén hiányában felmelegítjük körülbelül 1100 ° C (2000 ° F) hőmérsékletig.
Oxigén nélkül a szén nem ég, hanem inkább megolvad. A magas hőmérsékletek a szénben jelenlévő nemkívánatos szennyeződéseket, például hidrogént, oxigént, nitrogént és ként tartalmazzák. Ezek a gázok összegyűjthetők és visszanyerhetők melléktermékként, vagy hőforrásként égethetők el.
Lehűlés után a koksz megszilárdul, olyan porózus, kristályos szénhulladék formájában, amely elég nagy ahhoz, hogy a nagyolvasztó kemencék használhassák. Az egész folyamat 12 és 36 óra között tarthat.
A kezdeti szénbevitelben rejlő tulajdonságok nagymértékben befolyásolják az előállított koksz végső minőségét. Az egyes szénminőségek megbízható ellátottságának hiánya azt jelenti, hogy a kokszgyártók ma legfeljebb húsz különböző széntartalmú keverékeket használnak annak érdekében, hogy az acélgyártók állandó termékhez jussanak.
Körülbelül 1,5 tonna kohászati szén szükséges 1 tonna koksz előállításához.
Coke az acélgyártásban
Az acélgyártás 70 százalékát kitevő alapvető oxigénkemencék (BOF) világszerte vasércet , kokszot és fluxusokat igényelnek acélgyártásban.
Miután a nagyolvadékot ezekkel az anyagokkal táplálták, forró levegőt fújnak a keverékbe. A levegő a kokszot égeti, hőmérséklete 1700 ° C, ami oxidálja a szennyeződéseket. A folyamat 90% -kal csökkenti a széntartalmat, és forró fémként ismert olvadt vasat eredményez.
A forró fémt ezután leeresztik a nagyolvasztó kemencéből, és elküldik a BOF-nek, ahol acéltörmelék és mészkő hozzáadásával új acélt hoznak létre. Más elemeket, például molibdént , krómot vagy vanádiumot is adhatunk különböző minőségű acélok előállításához .
Átlagosan körülbelül 630 kilogramm kokszra van szükség 1000 kilogramm (1 tonna) acél előállításához.
A nagyüzemi termelés hatékonysága nagymértékben függ a felhasznált nyersanyagok minőségétől. A kiváló minőségű kokszal táplált nagyolvasztó kemence kevesebb kokszot és fluxust igényel, csökkenti a termelési költségeket, és jobb forró fémet eredményez.
2013-ban becslések szerint 1,2 milliárd tonna szén felhasználásra került az acéliparban. Kína a világ legnagyobb termelője és fogyasztója a kokszszénnek, amely 2013-ban mintegy 527 millió tonnát tesz ki. Ausztráliában és az USA-ban is követi a 158 és 78 millió tonnát.
A kokszszén nemzetközi piaca nem meglepő módon nagymértékben függ az acélipartól. A kokszszén tonnánkénti ára 2000-ben körülbelül 40 dollárról több mint 200 dollárra nőtt, de azóta elesett.
A legfontosabb gyártók közé tartozik a BHP Billiton , a Teck, a Xstrata, az Anglo American és a Rio Tinto.
A kohászati szén teljes tengeri kereskedelmének több mint 90% -át Ausztráliából, Kanadából és az USA-ból szállítják.
> Források
> Valia, Hardarshan S. Coke termelés a nagyolvasztó vasápoláshoz . Acélművek.
URL: www.steel.org
World Coal Intézet. Szén és acél (2007) .
URL: www.worldcoal.org