Ce este cărbunele cocsificabil și unde este folosit

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Creșterea prețului petrolului și căutarea surselor alternative de energie nu numai că au dus la dezvoltarea de noi tehnologii, dar au atras atenția asupra unei alte materie primă, nu mai puțin utilă - cărbunele. Cel mai important pentru industrie este cărbunele de cocsificare. Care este valoarea sa și unde este extras este descris în acest articol.

Ce este cărbunele cocsificabil

Acesta este cărbune tare, din care se obține cocs cu o anumită rezistență și dimensiune în condiții de cocsificare. Este de mare valoare pentru industrie și are o cerere activă în multe industrii. Astfel, cărbunele de cocsificare este folosit ca principal combustibil în producția de oțel și energie.

Cărbunii de cocsificare diferă de alți cărbuni bituminoși prin capacitatea lor de a intra în stare plastică și de a sinteriza atunci când sunt expuși la temperaturi ridicate fără oxigen.

Compoziția cărbunelui cocsificabil

Cărbunele de cocsificare în formă concentrată și neîmbogățită se caracterizează prin conținut scăzut de cenușă (mai puțin de 10%), conținut scăzut de componente volatile (de la 15 la 37%) și sulf(mai puțin de 3,5%). În comparație cu alte tipuri de cărbuni, cărbunii de cocsificare au o temperatură ridicată de ardere și se caracterizează printr-un conținut mai scăzut de impurități. Raportul dintre substanțele constitutive din diferite zăcăminte de cărbune poate varia ușor. Acest lucru este foarte important de luat în considerare în procesul de cocsificare. Deci, înainte de prelucrarea cărbunelui, se determină în mod necesar compoziția, capacitatea de cocsare, capacitatea de aglomerare și alți indicatori. Pe teritoriul spațiului post-sovietic, pentru cocsificare se folosesc următoarele tipuri de cărbune:

• K - coca-cola.
• F - grăsime
• G - benzină.
• OS - sinterizare slabă.
• SS - foarte aglomerat.

Proces de cocsificare

Cocsificarea este procesul tehnologic de transformare a cărbunelui în cocs. Este format din mai multe etape. În prima etapă, cărbunele este pregătit pentru cocsificare. Cărbunele extras este zdrobit și se formează amestecuri speciale - încărcare. Următorul pas este cocsificarea. Are loc în camere speciale ale unui cuptor de cocs cu încălzire pe gaz. Amestecul preparat este introdus în cuptor timp de 15 ore, unde în tot acest timp temperatura este ridicată la 1000ºС. Rezultatul acestui proces este o „tort cocaina”.

Tehnologia de cocsificare s-a schimbat dramatic de-a lungul secolului al XX-lea, permițând dezvoltarea de noi zăcăminte de cărbune.

Conform estimărilor, aproximativ 10% din producția mondială de cărbune este cocsificare. Acest fapt confirmă cererea mare a industriei pentru cocsificarecărbuni.

Care este diferența dintre cocsificare și cărbune termic

Cea mai mare valoare pentru industrie este oferită de cărbunele de cocsificare, care este folosit ca combustibil de proces în multe sectoare industriale ale economiei naționale. De exemplu, pentru topirea fierului. Principala caracteristică care distinge cărbunele de cocsificare de cărbunele de putere este prezența unui vitren. Aceasta este componenta cenușă a cărbunelui, care se formează ca urmare a descompunerii plantelor în absența oxigenului. Proprietățile vitrenului constau în capacitatea de a se topi și sinteriza sub influența temperaturii ridicate. Astfel, microparticulele de cărbune se lipesc împreună într-o masă densă. Cu cât concentrația de vitren este mai mare, cu atât calitatea cocsării unui astfel de cărbune este mai mare.

Cea mai mare cantitate de substanțe fuzibile este conținută în astfel de grade de cărbune: cocs, gaz, grăsime, aglomerat slab și grăsime de cocs.

Caluri de cărbune

În natură, există multe varietăți de cărbune, care diferă în ceea ce privește compoziția tehnică, performanța de sinterizare și componentele volatile. Doar câteva grade de cărbune sunt potrivite pentru cocsificare. Dar nu toate sunt potrivite pentru sinterizare în forma lor pură. Uneori, unele componente trebuie adăugate. Deci, există următoarele grade de cărbune cocsificabil:

1. K - coca-cola. La cocsificarea acestei mărci de cărbune în forma sa pură, se obține cocs metalurgic standard. Pentru a obține cărbune de cea mai în altă calitate, se adaugă alte grade - bold saugaz.
2. KZh - grăsime de cocs. Are cea mai bună capacitate de cocsificare, este folosit în principal pentru a produce cocs fără a adăuga alte grade de cărbune. Compoziția cărbunelui grăsime de cocsificare conține până la 30% componente volatile. Reflexia Vitren - 1,3%. Grosimea stratului de plastic este de 18 mm. Fără a modifica calitatea cocsului, este permis să adăugați până la 20% din CS, OS și KO la această marcă.
3. KO - cocaina slaba. Grosimea stratului este de 10-12 mm, reflexia vitrenului este de până la 1%. De regulă, această marcă nu este utilizată separat, ci numai în combinație cu cărbunele ZhK și GZh.
4. KSN – cocs low-aging low-metamorfoză. În timpul sinterizării, acest tip de cărbune produce un cocs lavabil cu rezistență scăzută, așa că este folosit în principal pentru sinterizarea cu alte calități sau pentru producerea de gaz de sinteză.
5. KS – cocs cu aglomerare redusă. Grosimea stratului de plastic este de până la 9 mm. Caracterizat prin sinterizare redusă. KS de calitate cărbune este utilizat de întreprinderile de cocs ca o componentă slabă. De asemenea, este folosit în unele zone de producție pentru arderea stratificată.
6. GK – cocsificare pe gaz. La cocsificare se obține un cocs bine topit, dar cu rezistență mecanică scăzută. Produsul sinterizat este ușor de împărțit în bucăți mici. De obicei, cărbunele gazos este folosit în amestecuri cu alți cărbuni de cocsificare.

Următoarele grade de cărbune cocsificabil sunt considerate a fi cele mai bune pentru sinterizare: gras, ușor aglomerat, gazos, sinterizare slabă și cocs în forma sa pură. Conțin cea mai mică cantitate de impurități și au un nivel ridicatplasticitate.

Domenii de aplicare

Scopul principal al cărbunelui cocsificabil este combustibilul industrial. În timpul arderii, cărbunele de cocsificare eliberează o cantitate mare de energie termică. Deci, temperatura de aprindere a acestui combustibil este de 470ºС. Dar arderea nu este singura modalitate de a extrage proprietăți utile din această fosilă. Există multe alte sectoare ale economiei naționale care folosesc eficient cărbunele cocsificabil. Utilizarea acestei resurse naturale în procesele industriale face posibilă obținerea de plumb, molibden, zinc, germaniu, sulf, galiu și alte elemente chimice din aceasta. Deșeurile din industria cărbunelui au și aplicații industriale. Deci, ele sunt prelucrate în materiale refractare și abrazive. Materialele de construcție sunt produse și din deșeuri.

În total, peste 300 de soiuri de produse sunt fabricate din combustibil de piatră. Cărbunele este folosit ca material principal pentru producerea elementelor structurale de carbon-grafit, acizi cu conținut ridicat de azot, care sunt utilizați în îngrășăminte. Substanțele care sunt eliberate în timpul procesului de cocsificare au o aplicare eficientă. Deci, în timpul distilării uscate, se formează gudron de cărbune și apă cu amoniac. De asemenea, sunt reciclabile.

În plus, cocsificarea produce produse gazoase care conțin benzen, fenol, amoniac și toluen. Acestea servesc ca surse de alte substanțe benefice.

Producerea de cărbune de cocsificare în Ucraina

În Ucraina se folosește în principal cărbunele de cocsificareîntreprinderi metalurgice. Astfel, metalurgia reprezintă aproximativ 90% din cererea totală pentru acest tip de combustibil. Industria extractivă a țării furnizează cărbune cocsific pe piața internă cu doar 60%. Restul de 40% din cărbunele consumat este importat. Principalul furnizor de cărbune cocsific al Ucrainei este Rusia.

În ultimii ani, țara a cunoscut o creștere a cererii de materii prime străine. Acest lucru se datorează scăderii producției interne. De asemenea, cererea de materii prime autohtone este în scădere din cauza scăderii calității acesteia, deoarece uzinele metalurgice nu pot folosi cărbune cu conținut ridicat de sulf.

În Ucraina, cărbunele cocsificabil este extras în bazinele: Donețk, Lvov-Volyn, Nipru. Cea mai mare cantitate de rezerve de cărbune este concentrată în regiunile Donețk, Lugansk și Dnepropetrovsk. În prezent, din cauza instabilității politice, producția de cărbune cocsificabil în estul Ucrainei a fost suspendată.

Exploarea cărbunelui în Rusia

În Rusia există zăcăminte mari de cărbune. Potrivit cifrelor, țara ocupă unul dintre primele locuri din lume în ceea ce privește rezervele de cărbune. Peste 67% dintre ele sunt cărbune. Dintre aceștia, 10% sunt cărbuni cocsificabili.

În Rusia, cărbunele cocsificabil este extras în bazinele: Kuznetsk, Pechora, Yuzhno-Yakutsk, Donețk și Kizelovsk. Primele două bazine produc cel mai mult cărbune.

Rezervele de cărbune de cocsificare din Federația Rusă se ridică la 47,3 miliarde de tone. Cu toate acestea, doar o mică parte este utilizabilă. LAÎn ultimii ani, producția de cărbune de cocsificare în Rusia a fost la nivelul de 70 de milioane de tone pe an. Acest lucru este suficient pentru a furniza întreprinderilor industriale ale țării materii prime.

Cărbunele de cocsificare în Rusia este extras într-un ritm stabil. O creștere a producției de cărbune va avea loc în cazul creșterii cererii pentru acest tip de materie primă, ca urmare a dezvoltării sectoarelor metalurgice și conexe ale economiei ruse.

Perspectivele pieței cărbunelui cocsific

În următorii ani, industria cărbunelui din Rusia așteaptă schimbări. Domeniile cheie de dezvoltare ale industriei se vor referi la sistemul vertical de producție a cărbunelui. Astfel, politica statului prevede crearea de instalații energetice de capacitate mică și medie pe baza minelor de cărbune. De asemenea, este planificată instalarea de echipamente la întreprinderile miniere de cărbune care să permită procesarea cărbunelui în combustibili sintetici ecologici.

În ceea ce privește volumele de vânzări, cererea de cărbune cocsificabil în Rusia va crește. Cert este că, pe lângă fabricile de oțel, metalurgia neferoasă și multe alte industrii folosesc cocs. Deci, pentru producerea a 1 tonă de fontă este nevoie de aproximativ 0,4 tone de cocs. Și tehnologiile alternative care permit înlocuirea acestuia cu o resursă mai profitabilă sunt folosite într-o măsură limitată.

Tendințe pe piața globală a cărbunelui cocsificabil

Astăzi, multe companii de cărbune din toate țările se confruntă cu o criză de prețuri mai mici la cărbunele cocsificabil. Această problemă este agravată de statele care furnizează cocs în cantități în exces. De asemenea, dorința cumpărătorilor de a reduce costurile are o mare influență asupra prețurilor. O altă situație nefavorabilă apare din dorința producătorilor de oțel de a reduce costurile de producție. În Europa și China, cererea de cărbune cocsificabil continuă să crească, dar acest lucru este în detrimentul produselor de ultimă generație. Dar, în general, volumul achizițiilor de materii prime pe piața mondială este în scădere.

S-a stabilizat ușor situația materiilor prime energetice pe piața din SUA. Dar prețul acesteia continuă să scadă din cauza cererii mai scăzute de oțel. Ca urmare, producția de cărbune de cocsificare din SUA și Europa poate fi redusă.

Dar experții prevăd o creștere a importurilor de materii prime energetice în India. În ceea ce privește importurile de cărbune cocsificabil, această țară ocupă locul trei în lume.

Prețul materiilor prime

În al doilea trimestru al anului 2015 se înregistrează o scădere a prețurilor la cărbunele cocsificabil. Marile companii globale oferă materii prime la un preț cu 5-10% mai mic față de primul trimestru. Astfel, compania sud-africană Anglo American a oferit Japoniei cărbunele cocsificabil de cea mai în altă calitate la 116 USD pe 1 tonă. Prețul mediu pentru 1 tonă de cărbune cocsificabil este de 117 USD.