Hva du bør vite om metallurgisk kull

click fraud protection

Metallurgisk kull, også kjent som kokskull, brukes til å produsere koks, den viktigste kilden til karbon brukt i stålproduksjon. Kull er en naturlig forekommende sedimentær stein dannet gjennom millioner av år når planter og andre organiske materialer begraves og utsettes for geologiske krefter. Varme og trykk forårsaker fysiske og kjemiske endringer som resulterer i karbonrikt kull.

Metallurgisk kull

Metallurgisk kull skiller seg fra termisk kull, brukt til energi og oppvarming, på grunn av karboninnholdet og dets evne til å koke. Caking refererer til kullets evne til å omdannes til koks, en ren form for karbon som kan brukes i basiske oksygenovner. Bituminøst kull - generelt klassifisert som metallurgisk kvalitet - er hardere og svartere. Den inneholder mer karbon og mindre fuktighet og aske enn lavkull.

Kullkvaliteten og dens evne til å koke bestemmes av kullets rang - et mål på flyktig materie og grad av metamorfisme - så vel som mineralforurensninger og kullets evne til å smelte, hovne opp og oppløse når oppvarmet. De tre hovedkategoriene for metallurgisk kull er:

instagram viewer
  1. Hardkoksingskull (HCC)
  2. Halvmyk kullkull (SSCC)
  3. Pulverisert kullinjeksjon (PCI) kull

Hardkoksingskull som antrasitt har bedre koksegenskaper enn halvmyk koksingskull, slik at de kan få en høyere pris. Australske HCC blir sett på som industristandarden.

Mens PCI-kull ikke ofte klassifiseres som koks, brukes det fremdeles som en energikilde i stålprosessen og kan delvis erstatte koks i noen masovner.

Coke Making

Koksfremstilling er effektivt karbonisering av kull ved høye temperaturer. Produksjonen foregår normalt i et koksbatteri i nærheten av et integrert stålverk. I batteriet er koksovner stablet i rader. Kull lastes inn i ovnene og varmes opp i fravær av oksygen til temperaturer rundt 1100 grader Celsius (2000 grader Fahrenheit).

Uten oksygen brenner ikke kullet. I stedet begynner det å smelte. De høye temperaturene flyktiggjør uønskede urenheter, slik som hydrogen, oksygen, nitrogen og svovel. Disse avgassene kan enten samles og gjenvinnes som biprodukter eller brennes av som en varmekilde.

Etter avkjøling stivner koks som klumper av porøst, krystallinsk karbon som er stort nok til å brukes av masovner. Hele prosessen kan ta mellom 12 og 36 timer.

Egenskaper som ligger i det opprinnelige inngående kullet, har stor innflytelse på den ultimate kvaliteten på produsert koks. Mangel på pålitelig tilførsel av individuelle kullkvaliteter betyr at koksprodusenter i dag ofte bruker blandinger på opptil 20 forskjellige kull for å tilby stålprodusenter et konsistent produkt.

Cirka 1,5 tonn metallurgisk kull kreves for å produsere ett tonn (1000 kg) koks.

Cola i Steelmaking

Basiske oksygenovner (BOF), som står for 70% av stålproduksjonen over hele verden, krever jernmalm, koks og strømninger som fôrmateriale i stålproduksjon.

Etter at masovnen er matet med disse materialene, blåses varm luft inn i blandingen. Luften får koks til å brenne og hever temperaturene til 1700 grader Celsius, noe som oksyderer urenheter. Prosessen reduserer karboninnholdet med 90% og resulterer i et smeltet jern kjent som varmt metall.

Det varme metallet blir deretter drenert fra masovnen og sendt til BOF, hvor skrapstål og kalkstein tilsettes for å lage nytt stål. Andre elementer, som molybden, krom eller vanadium, kan tilsettes for å produsere forskjellige stålkvaliteter.

I gjennomsnitt kreves ca 630 kilo koks for å produsere ett tonn stål.

Produksjonseffektiviteten i masovnsprosessen er avhengig av kvaliteten på råmaterialene som brukes. En masovn matet av høy kvalitet koks vil kreve mindre koks og flyt. Bruken av høykvalitetsprodukter senker faktisk produksjonskostnadene og resulterer i et bedre varmt metall.

I 2013 ble anslagsvis 1,2 milliarder tonn kull brukt av stålindustrien. Kina er verdens største produsent og forbruker av kokskull, og utgjorde ca 527 millioner tonn i 2013. Australia og USA følger og produserer henholdsvis 158 millioner og 78 millioner tonn.

Det internasjonale markedet for kokskull er ikke overraskende sterkt avhengig av stålindustrien.

Store produsenter inkluderer BHP Billiton, Teck, Xstrata, Anglo American og Rio Tinto.

Mer enn 90% av den totale sjøbårne handelen med metallurgisk kull står for forsendelser fra Australia, Canada og USA.

Kilder

Valia, Hardarshan S. Koksproduksjon for jernfremstilling av masovner. Stålverk.
URL: www.steel.org
World Coal Institute. Kull og stål (2007).
URL: www.worldcoal.org

instagram story viewer