Cos'è il carbone da coke e dove viene utilizzato

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

L'aumento del prezzo del petrolio e la ricerca di fonti energetiche alternative non solo hanno portato allo sviluppo di nuove tecnologie, ma hanno anche attirato l'attenzione su un' altra materia prima non meno utile: il carbone. Il più importante per l'industria è il carbone da coke. Qual è il suo valore e dove viene estratto è descritto in questo articolo.

Cos'è il carbone da coke

Questo è carbone fossile, da cui si ottiene coke di una certa forza e dimensione in condizioni di coke. È di grande valore per l'industria ed è molto richiesto in molti settori. Pertanto, il carbone da coke viene utilizzato come combustibile principale nella produzione di acciaio ed energia.

I carboni da coke differiscono dagli altri carboni bituminosi per la loro capacità di passare allo stato plastico e sinterizzare se esposti a temperature elevate senza ossigeno.

Composizione del carbone da coke

Il carbone da coke in forma concentrata e non arricchita è caratterizzato da basso contenuto di ceneri (inferiore al 10%), basso contenuto di componenti volatili (dal 15 al 37%) e zolfo(meno del 3,5%). Rispetto ad altri tipi di carbone, i carboni da coke hanno un'elevata temperatura di combustione e sono caratterizzati da un minor contenuto di impurità. Il rapporto tra le sostanze costituenti in diversi depositi di carbone può variare leggermente. Questo è molto importante da tenere in considerazione nel processo di cokefazione. Quindi, prima della lavorazione del carbone, vengono necessariamente determinate la sua composizione, la capacità di cokefazione, la capacità di agglomerazione e altri indicatori. Sul territorio dello spazio post-sovietico, per la cokefazione vengono utilizzati i seguenti tipi di carbone:

• K - coca.
• F - grasso.
• G - gas.
• OS - sinterizzazione snella.
• SS - molto agglomerante.

Processo di cottura

Coking è il processo tecnologico di conversione del carbone in coke. Si compone di diverse fasi. Nella prima fase, il carbone viene preparato per la coke. Il carbone estratto viene frantumato e si formano miscele speciali: carica. Il prossimo passo è coke. Si svolge in apposite camere di una cokeria con riscaldamento a gas. La miscela preparata viene posta nel forno per 15 ore, dove per tutto questo tempo la temperatura viene aumentata a 1000ºС. Il risultato di questo processo è una "torta di coca cola".

La tecnologia della cokeria è cambiata radicalmente nel corso del ventesimo secolo, consentendo lo sviluppo di nuovi giacimenti di carbone.

Secondo le stime, circa il 10% della produzione mondiale di carbon fossile è coke. Questo fatto conferma l'elevata domanda di coke da parte dell'industriacarboni.

Qual è la differenza tra coke e carbone termico

Il maggior valore per l'industria è fornito dal carbone da coke, che viene utilizzato come combustibile di processo in molti settori industriali dell'economia nazionale. Ad esempio, per la fusione del ferro. La caratteristica principale che distingue il carbone da coke dal carbone elettrico è la presenza di una vitren. Questa è la componente cenere del carbone, che si forma a seguito della decomposizione delle piante in assenza di ossigeno. Le proprietà del vitreno consistono nella capacità di fondere e sinterizzare sotto l'influenza dell' alta temperatura. Pertanto, le microparticelle di carbone si uniscono in una massa densa. Maggiore è la concentrazione di vitreno, maggiore è la qualità della cokefazione di tale carbone.

La maggior quantità di sostanze fusibili è contenuta in tali tipi di carbone: coke, gas, grasso, magro e grasso di coke.

Gradi di carbone

In natura esistono molte varietà di carbone, che differiscono per composizione tecnica, prestazioni di sinterizzazione e componenti volatili. Solo pochi tipi di carbone sono adatti per la cokeria. Ma non tutti sono adatti alla sinterizzazione nella loro forma pura. A volte è necessario aggiungere alcuni componenti. Quindi, ci sono i seguenti gradi di carbone da coke:

1. K - coca cola. Quando si coca questa marca di carbone nella sua forma pura, si ottiene coke metallurgico standard. Per ottenere carbone della massima qualità, vengono aggiunti altri gradi: grassetto ogas.
2. KZh - grasso di coca cola. Ha la migliore capacità di cokefazione, viene utilizzato principalmente per produrre coke senza aggiungere altri tipi di carbone. La composizione del carbone grasso da coke contiene fino al 30% di componenti volatili. Riflessione Vitren - 1,3%. Lo spessore dello strato di plastica è di 18 mm. Senza modificare la qualità della coca cola, è consentito aggiungere fino al 20% di CS, OS e KO a questo marchio.
3. KO - coca cola magra. Lo spessore dello strato è di 10-12 mm, la riflessione del vetro è fino all'1%. Di norma, questo marchio non viene utilizzato separatamente, ma solo in combinazione con carbone ZhK e GZh.
4. KSN – coca cola a basso agglomerante e bassa metamorfosi. Durante la sinterizzazione, questo tipo di carbone produce un coke lavabile a bassa resistenza, quindi viene utilizzato principalmente per la sinterizzazione con altri gradi o per la produzione di syngas.
5. KS – coca cola a basso agglomerato. Lo spessore dello strato di plastica è fino a 9 mm. Caratterizzato da bassa sinterizzazione. Il grado KS per carbone viene utilizzato dalle imprese di coke come componente snello. Viene anche utilizzato in alcune aree di produzione per la combustione a strati.
6. GK – coke di gas. Durante la cokefazione si ottiene un coke ben fuso, ma con una bassa resistenza meccanica. Il prodotto sinterizzato si divide facilmente in piccoli pezzi. Solitamente il gascarbone viene utilizzato in miscele con altri carboni da coke.

I seguenti tipi di carbone da coke sono considerati i migliori per la sinterizzazione: grasso, leggermente agglomerante, gassoso, magro e coke nella sua forma pura. Contengono la minor quantità di impurità e hanno un altoplasticità.

Aree di applicazione

Lo scopo principale del carbone da coke è il combustibile industriale. Durante la combustione, il carbone da coke rilascia una grande quantità di energia termica. Quindi, la temperatura di accensione di questo carburante è 470ºС. Ma la combustione non è l'unico modo per estrarre proprietà utili da questo fossile. Ci sono molti altri settori dell'economia nazionale che utilizzano efficacemente il carbone da coke. L'utilizzo di questa risorsa naturale nei processi industriali consente di ricavarne piombo, molibdeno, zinco, germanio, zolfo, gallio e altri elementi chimici. Anche i rifiuti dell'industria del carbone hanno applicazioni industriali. Quindi, vengono trasformati in materiali refrattari e abrasivi. Anche i materiali da costruzione vengono prodotti dai rifiuti.

In totale, più di 300 varietà di prodotti sono realizzate con combustibili fossili. Il carbone è utilizzato come materiale principale per la produzione di elementi strutturali in carbonio-grafite, acidi ad alto contenuto di nitrico, che vengono utilizzati nei fertilizzanti. Le sostanze che vengono rilasciate durante il processo di cokefazione hanno un'applicazione efficace. Quindi, durante la distillazione a secco, si formano catrame di carbone e acqua di ammoniaca. Sono anche riciclabili.

Inoltre, il coke produce prodotti gassosi che contengono benzene, fenolo, ammoniaca e toluene. Servono come fonti di altre sostanze benefiche.

Produzione di carbone da coke in Ucraina

Il carbone da coke in Ucraina viene utilizzato principalmenteimprese metallurgiche. Pertanto, la metallurgia rappresenta circa il 90% della domanda totale di questo tipo di combustibile. L'industria estrattiva del paese fornisce carbone da coke al mercato interno solo per il 60%. Il restante 40% del carbone consumato viene importato. Il principale fornitore di carbone da coke all'Ucraina è la Russia.

Negli ultimi anni, il paese ha visto un aumento della domanda di materie prime straniere. Ciò è dovuto al calo della produzione interna. Inoltre, la domanda di materie prime domestiche è in calo a causa di una diminuzione della sua qualità, poiché gli impianti metallurgici non possono utilizzare carbone ad alto contenuto di zolfo.

In Ucraina, il carbone da coke viene estratto nei bacini: Donetsk, Lvov-Volyn, Dnepr. La maggior parte delle riserve di carbone è concentrata nelle regioni di Donetsk, Luhansk e Dnepropetrovsk. Al momento, a causa dell'instabilità politica, la produzione di carbone da coke nell'Ucraina orientale è stata sospesa.

Estrazione del carbone in Russia

In Russia ci sono grandi giacimenti di carbone. Secondo i dati, il Paese occupa uno dei primi posti al mondo in termini di riserve di carbone. Più del 67% di loro sono carbon fossile. Di questi, il 10% sono carboni da coke.

In Russia, il carbone da coke viene estratto nei bacini: Kuznetsk, Pechora, Yuzhno-Yakutsk, Donetsk e Kizelovsk. I primi due bacini producono più carbone.

Le riserve di carbone da coke nella Federazione Russa ammontano a 47,3 miliardi di tonnellate. Tuttavia, solo una piccola parte è utilizzabile. ANegli ultimi anni, la produzione di carbone da coke in Russia è stata di 70 milioni di tonnellate all'anno. Questo è sufficiente per fornire materie prime alle imprese industriali del paese.

Il carbone da coke in Russia viene estratto a un ritmo stabile. Un aumento della produzione di carbone si verificherà in caso di aumento della domanda di questo tipo di materia prima, dovuto allo sviluppo dei settori metallurgici e affini dell'economia russa.

Prospettive del mercato del carbone da coke

Nei prossimi anni, l'industria carboniera russa attende cambiamenti. Le aree chiave di sviluppo dell'industria riguarderanno il sistema verticale di produzione del carbone. Pertanto, la politica statale prevede la creazione di impianti energetici di piccola e media capacità sulla base di miniere di carbone. È inoltre prevista l'installazione di apparecchiature presso le imprese di estrazione del carbone che consentano di trasformare il carbone in combustibili sintetici rispettosi dell'ambiente.

In termini di volumi di vendita, la domanda di carbone da coke in Russia aumenterà. Il fatto è che oltre alle acciaierie, la metallurgia non ferrosa e molte altre industrie utilizzano il coke. Quindi, per la produzione di 1 tonnellata di ghisa, sono necessarie circa 0,4 tonnellate di coke. E le tecnologie alternative che ne consentono la sostituzione con una risorsa più redditizia vengono utilizzate in misura limitata.

Tendenze nel mercato globale del carbone da coke

Oggi, molte compagnie carboniere di tutti i paesi stanno attraversando una crisi di prezzi più bassi per il carbone da coke. Questo problema è aggravato dagli stati che forniscono coke in quantità eccessive. Inoltre, il desiderio degli acquirenti di ridurre i costi ha una grande influenza sui prezzi. Un' altra situazione sfavorevole deriva dal desiderio dei produttori di acciaio di ridurre i costi di produzione. In Europa e Cina, la domanda di carbone da coke continua a crescere, ma a scapito dei prodotti di fascia alta. Ma in generale, il volume degli acquisti di materie prime sul mercato mondiale è in calo.

Ha leggermente stabilizzato la situazione con le materie prime energetiche nel mercato statunitense. Ma il prezzo continua a scendere a causa della minore domanda di acciaio. Di conseguenza, la produzione di carbone da coke negli Stati Uniti e in Europa potrebbe essere ridotta.

Ma gli esperti prevedono un aumento delle importazioni di materie prime energetiche in India. In termini di importazioni di carbone da coke, questo paese è al terzo posto nel mondo.

Prezzo delle materie prime

Nel secondo trimestre del 2015 si registra un calo dei prezzi del carbone da coke. Le grandi aziende globali offrono materie prime a un prezzo inferiore del 5-10% rispetto al primo trimestre. Pertanto, la società sudafricana Anglo American ha offerto al Giappone carbone da coke di altissima qualità a $ 116 per 1 tonnellata. Il prezzo medio per 1 tonnellata di carbone da coke è di $ 117.