Hvad du bør vide om metallurgisk kul

Metallurgisk kul, også kendt som kokskul, bruges til at producere koks, den primære kilde til kulstof anvendes til stålfremstilling. Kul er en naturligt forekommende sedimentær sten, der er dannet gennem millioner af år, når planter og andre organiske materialer begraves og udsættes for geologiske kræfter. Varme og tryk forårsager fysiske og kemiske ændringer, der resulterer i kulstofrig kul.

Metallurgisk kul

Metallurgisk kul adskiller sig fra termisk kul, der bruges til energi og opvarmning, på grund af dets kulstofindhold og dets klapningsevne. Caking refererer til kulens evne til at omdannes til koks, en ren form for kulstof, der kan bruges i basiske iltovne. Bituminøst kul - generelt klassificeret som en metallurgisk kvalitet - er hårdere og sortere. Den indeholder mere kulstof og mindre fugt og aske end kul med lav rang.

Kulkvaliteten og dens klumpningsevne bestemmes af kulens rang - et mål for flygtige stoffer og grad af metamorfisme - såvel som mineralurenheder og kulens evne til at smelte, svulme op og opløse, når opvarmet. De tre hovedkategorier af metallurgisk kul er:

watch instagram stories
  1. Hårdkokskul (HCC)
  2. Semi-blød kokskul (SSCC)
  3. Pulveriseret kulinjektion (PCI) kul

Hårde kokskul som antracit har bedre kokseegenskaber end halvbløde kokskul, så de får en højere pris. Australsk HCC betragtes som branchens benchmark.

Mens PCI-kul ikke ofte klassificeres som kokskul, bruges det stadig som en energikilde i stålfremstillingsprocessen og kan delvist erstatte koks i nogle højovne.

Fremstilling af koks

Koksfremstilling er effektivt kulsyreindhold af kul ved høje temperaturer. Produktionen finder normalt sted i et koksbatteri placeret i nærheden af ​​et integreret stålværk. I batteriet er koksovne stablet i rækker. Kul indlæses i ovne og opvarmes i fravær af ilt op til temperaturer omkring 1.100 grader Celsius (2.000 grader Fahrenheit).

Uden ilt brænder ikke kulet. I stedet begynder det at smelte. De høje temperaturer flygtiggør uønskede urenheder, såsom brint, ilt, nitrogen og svovl. Disse afgasser kan enten opsamles og genvindes som biprodukter eller afbrændes som en varmekilde.

Efter afkøling størkner koks som klumper af porøst, krystallinsk kulstof, der er stort nok til at blive brugt af højovne. Hele processen kan tage mellem 12 og 36 timer.

Egenskaber, der er forbundet med det oprindelige input kul, påvirker stærkt den ultimative kvalitet af den producerede koks. Manglende pålidelig levering af individuelle kulkvaliteter betyder, at koksproducenter i dag ofte bruger blandinger på op til 20 forskellige kul for at tilbyde stålproducenter et konsistent produkt.

Cirka 1,5 tons metallurgisk kul kræves for at producere et ton (1.000 kg) koks.

Koks i Steelmaking

Basiske iltovne (BOF), der tegner sig for 70% af stålproduktionen på verdensplan, kræver jernmalm, koks og strømninger som fodermateriale i stålproduktion.

Efter at højovnen er fodret med disse materialer, blæses varm luft ind i blandingen. Luften får koks til at brænde og hæver temperaturerne til 1.700 grader Celsius, hvilket oxiderer urenheder. Processen reducerer kulstofindholdet med 90% og resulterer i et smeltet jern kendt som varmt metal.

Det varme metal drænes derefter fra højovnen og sendes til BOF, hvor skrotstål og kalksten tilsættes for at fremstille nyt stål. Andre elementer, såsom molybdæn, chrom eller vanadium, kan tilsættes for at producere forskellige stålkvaliteter.

I gennemsnit kræves ca. 630 kg koks til at producere et ton stål.

Produktionseffektivitet i højovnsprocessen afhænger i høj grad af kvaliteten af ​​de anvendte råmaterialer. En højovn tilført koks af høj kvalitet kræver mindre koks og flux. Brugen af ​​produkter af høj kvalitet sænker faktisk produktionsomkostningerne og resulterer i et bedre hot metal.

I 2013 blev anslået 1,2 milliarder ton kul brugt af stålindustrien. Kina er verdens største producent og forbruger af kokskul og tegner sig for omkring 527 millioner tons i 2013. Australien og USA følger og producerer henholdsvis 158 millioner og 78 millioner tons.

Det internationale marked for kokskul er ikke overraskende stærkt afhængigt af stålindustrien.

Større producenter inkluderer BHP Billiton, Teck, Xstrata, Anglo American og Rio Tinto.

Mere end 90% af den samlede søbårne handel med metallurgisk kul stammer fra forsendelser fra Australien, Canada og USA

Kilder

Valia, Hardarshan S. Koksproduktion til jernfremstilling af højovne. Stålværk.
URL: www.steel.org
World Coal Institute. Kul og stål (2007).
URL: www.worldcoal.org

instagram story viewer