Šta je koksni ugalj i gdje se koristi

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Porast cijena nafte i potraga za alternativnim izvorima energije ne samo da su doveli do razvoja novih tehnologija, već su skrenuli pažnju na drugu, ništa manje korisnu sirovinu - ugalj. Najvažniji za industriju je koksni ugalj. Kolika je njegova vrijednost i gdje se kopa opisano je u ovom članku.

Šta je koksni ugalj

Ovo je kameni ugalj, od kojeg se pod uslovima koksovanja dobija koks određene jačine i veličine. Od velike je vrijednosti za industriju i aktivna je potražnja u mnogim industrijama. Tako se koksni ugalj koristi kao glavno gorivo u proizvodnji čelika i energije.

Ugljevi za koksovanje razlikuju se od ostalih bitumenskih ugljeva po svojoj sposobnosti da pređu u plastično stanje i sinteriraju kada su izloženi visokim temperaturama bez kiseonika.

Sastav koksnog uglja

Ugalj za koksovanje u koncentrovanom i neobogaćenom obliku karakteriše nizak sadržaj pepela (manje od 10%), nizak sadržaj isparljivih komponenti (od 15 do 37%) i sumpora(manje od 3,5%). U poređenju sa drugim vrstama uglja, ugljevi za koksovanje imaju visoku temperaturu sagorevanja i karakterišu niži sadržaj nečistoća. Omjer sastavnih tvari u različitim ležištima uglja može neznatno varirati. Ovo je veoma važno uzeti u obzir u procesu njegovog koksovanja. Dakle, prije prerade uglja, potrebno je odrediti njegov sastav, kapacitet koksovanja, kapacitet zgrušavanja i drugi pokazatelji. Na teritoriji postsovjetskog prostora za koksovanje se koriste sljedeće vrste uglja:

• K - koksa.
• F - fat.
• G - plin.
• OS - lean-sintering.
• SS - jako pečenje.

Proces koksanja

Koksovanje je tehnološki proces pretvaranja uglja u koks. Sastoji se od nekoliko faza. U prvoj fazi, ugalj se priprema za koksovanje. Iskopani ugalj se drobi i formiraju se posebne smjese - punjene. Sljedeći korak je koksanje. Odvija se u posebnim komorama koksne peći pomoću plinskog grijanja. Pripremljena smjesa se stavlja u peć na 15 sati, gdje se sve to vrijeme temperatura podiže na 1000ºS. Rezultat ovog procesa je "kola kolač".

Tehnologija koksovanja se dramatično promenila tokom dvadesetog veka, omogućavajući razvoj novih nalazišta uglja.

Prema procjenama, oko 10% svjetske proizvodnje kamenog uglja je koks. Ova činjenica potvrđuje veliku potražnju industrije za koksomugalj.

Koja je razlika između koksnog i termalnog uglja

Najveću vrijednost za industriju daje koksni ugalj, koji se koristi kao procesno gorivo u mnogim industrijskim sektorima nacionalne privrede. Na primjer, za topljenje željeza. Glavna karakteristika koja razlikuje koksni ugalj od energetskog uglja je prisustvo vitrena. Ovo je komponenta pepela uglja, koja nastaje kao rezultat raspadanja biljaka u nedostatku kisika. Svojstva vitrena sastoje se u sposobnosti topljenja i sinterovanja pod uticajem visoke temperature. Tako se mikročestice uglja spajaju u jednu gustu masu. Što je veća koncentracija vitrena, to je veći kvalitet koksovanja takvog uglja.

Najveća količina topljivih materija sadržana je u takvim vrstama uglja: koks, gas, masni, mršavi i koksni masti.

Grade uglja

U prirodi postoji mnogo vrsta uglja, koje se razlikuju po tehničkom sastavu, performansama sinterovanja i isparljivim komponentama. Samo nekoliko vrsta uglja je pogodno za koksovanje. Ali nisu svi prikladni za sinteriranje u svom čistom obliku. Ponekad je potrebno dodati neke komponente. Dakle, postoje sljedeće vrste koksnog uglja:

1. K - koksa. Pri koksovanju ove marke uglja u čistom obliku dobija se standardni metalurški koks. Da bi se dobio najkvalitetniji ugalj, dodaju se i drugi razredi - bold iliplin.
2. KZh - koksa mast. Ima najbolju sposobnost koksanja, uglavnom se koristi za proizvodnju koksa bez dodavanja drugih vrsta uglja. Sastav masnog uglja za koksovanje sadrži do 30% isparljivih komponenti. Vitren refleksija - 1,3%. Debljina plastičnog sloja je 18 mm. Bez promjene kvaliteta koksa, dozvoljeno je dodati do 20% CS, OS i KO ovom brendu.
3. KO - bez koksa. Debljina sloja je 10-12 mm, vitrenska refleksija je do 1%. Ova marka se po pravilu ne koristi zasebno, već samo u kombinaciji sa ugljem ZhK i GZh.
4. KSN – koks sa niskim zgrušavanjem, niska metamorfoza. Tokom sinterovanja, ova vrsta uglja proizvodi perivi koks niske čvrstoće, tako da se uglavnom koristi za sinterovanje sa drugim vrstama uglja ili za proizvodnju sin-gasa.
5. KS – koks sa niskim zgrušavanjem. Debljina plastičnog sloja je do 9 mm. Karakterizira ga nisko sinteriranje. Koksarska preduzeća koriste ugalj KS kao mršavu komponentu. Takođe se koristi u nekim oblastima proizvodnje za slojevito sagorevanje.
6. GK – plinsko koksiranje. Prilikom koksanja dobija se dobro taljeni koks, ali niske mehaničke čvrstoće. Sinterirani proizvod se lako dijeli na male komade. Obično se gasni ugalj koristi u mešavini sa drugim ugljem za koksovanje.

Sljedeći razredi koksnog uglja smatraju se najboljim za sinteriranje: masni, slabo zgrušavajući, plinski, mršavi sinter i koks u čistom obliku. Sadrže najmanju količinu nečistoća, a imaju visokuplastičnost.

Područja primjene

Glavna svrha koksnog uglja je industrijsko gorivo. Prilikom sagorevanja koksajući ugalj oslobađa veliku količinu toplotne energije. Dakle, temperatura paljenja ovog goriva je 470ºS. Ali spaljivanje nije jedini način da se iz ovog fosila izvuku korisna svojstva. Postoje mnogi drugi sektori nacionalne ekonomije koji efikasno koriste koksni ugalj. Upotreba ovog prirodnog resursa u industrijskim procesima omogućava dobijanje olova, molibdena, cinka, germanijuma, sumpora, galija i drugih hemijskih elemenata. Otpad iz industrije uglja također ima industrijsku primjenu. Dakle, oni se prerađuju u vatrostalne materijale i abrazive. Građevinski materijal se također proizvodi od otpada.

Ukupno se više od 300 vrsta proizvoda proizvodi od kamenog goriva. Ugalj se koristi kao glavni materijal za proizvodnju ugljično-grafitnih strukturnih elemenata, visoko azotnih kiselina, koje se koriste u gnojivima. Supstance koje se oslobađaju tokom procesa koksovanja imaju efikasnu primenu. Dakle, tokom suhe destilacije nastaju katran ugljena i amonijačna voda. Također se mogu reciklirati.

Osim toga, koksanje proizvodi plinovite proizvode koji sadrže benzen, fenol, amonijak i toluen. Oni služe kao izvori drugih korisnih supstanci.

Proizvodnja koksnog uglja u Ukrajini

Koksni ugalj u Ukrajini se uglavnom koristimetalurška preduzeća. Dakle, metalurgija čini oko 90% ukupne potražnje za ovom vrstom goriva. Ekstraktna industrija zemlje snabdijeva koksni ugalj domaćem tržištu samo sa 60%. Preostalih 40% potrošenog uglja se uvozi. Glavni dobavljač koksnog uglja u Ukrajinu je Rusija.

Posljednjih godina u zemlji je zabilježen porast potražnje za stranim sirovinama. To je zbog pada domaće proizvodnje. Takođe, potražnja za domaćim sirovinama opada zbog pada kvaliteta, jer metalurške fabrike ne mogu da koriste ugalj sa visokim sadržajem sumpora.

U Ukrajini, koksni ugalj se kopa u basenima: Donjeck, Lvov-Volyn, Dnjepar. Najveća količina rezervi uglja koncentrisana je u oblastima Donjeck, Lugansk i Dnjepropetrovsk. U ovom trenutku, zbog političke nestabilnosti, proizvodnja koksnog uglja u istočnoj Ukrajini je obustavljena.

Iskopavanje uglja u Rusiji

U Rusiji postoje velika nalazišta uglja. Prema podacima, zemlja zauzima jedno od prvih mjesta u svijetu po rezervama uglja. Više od 67% njih je kameni ugalj. Od toga, 10% je ugalj za koksovanje.

U Rusiji se koksni ugalj vadi u basenima: Kuznjeck, Pečora, Južno-Jakutsk, Donjeck i Kizelovsk. Prva dva bazena proizvode najviše uglja.

Rezerve koksnog uglja u Ruskoj Federaciji iznose 47,3 milijarde tona. Međutim, samo mali dio je upotrebljiv. ATPoslednjih godina proizvodnja koksnog uglja u Rusiji je na nivou od 70 miliona tona godišnje. Ovo je dovoljno da se industrijska preduzeća zemlje snabde sirovinama.

Koksni ugalj u Rusiji se kopa stabilnim tempom. Do povećanja proizvodnje uglja doći će u slučaju povećanja potražnje za ovom vrstom sirovina, zbog razvoja metalurškog i srodnih sektora ruske privrede.

Izgledi na tržištu koksnog uglja

U narednim godinama rusku industriju uglja čekaju promjene. Ključne oblasti razvoja industrije odnosiće se na vertikalni sistem proizvodnje uglja. Dakle, državna politika predviđa stvaranje energetskih objekata malog i srednjeg kapaciteta na bazi rudnika uglja. Planira se i ugradnja opreme u rudarskim preduzećima koja će omogućiti preradu uglja u ekološki prihvatljiva sintetička goriva.

U smislu obima prodaje, potražnja za koksnim ugljem u Rusiji će rasti. Činjenica je da pored čeličana, obojena metalurgija i mnoge druge industrije koriste koks. Dakle, za proizvodnju 1 tone sirovog gvožđa potrebno je oko 0,4 tone koksa. A alternativne tehnologije koje omogućavaju njegovu zamjenu profitabilnijim resursom koriste se u ograničenoj mjeri.

Trendovi na globalnom tržištu koksnog uglja

Danas mnoge kompanije za ugalj svih zemalja doživljavaju krizu nižih cijena koksnog uglja. Ovaj problem pogoršavaju države koje isporučuju koks u prevelikim količinama. Takođe, želja kupaca za smanjenjem troškova ima veliki uticaj na cene. Druga nepovoljna situacija proizilazi iz želje proizvođača čelika da smanje troškove proizvodnje. U Europi i Kini potražnja za koksnim ugljem nastavlja rasti, ali to je na štetu proizvoda višeg kvaliteta. Ali općenito, obim kupovine sirovina na svjetskom tržištu opada.

Malo stabilizovana situacija sa energetskim sirovinama na američkom tržištu. Ali njegova cijena i dalje pada zbog manje potražnje za čelikom. Kao rezultat toga, proizvodnja koksnog uglja u SAD-u i Evropi mogla bi biti smanjena.

Ali stručnjaci predviđaju povećanje uvoza energetskih sirovina u Indiju. Po uvozu koksnog uglja, ova zemlja je na trećem mjestu u svijetu.

Cijena sirovina

U drugom kvartalu 2015. dolazi do pada cijena koksnog uglja. Velike svetske kompanije nude sirovine po ceni koja je 5-10% niža u odnosu na prvi kvartal. Tako je južnoafrička kompanija Anglo American ponudila Japanu najkvalitetniji koksni ugalj po cijeni od 116 dolara za 1 tonu. Prosječna cijena 1 tone koksajućeg uglja je 117 USD.