Video: Thorium. 2025
Metallurgisk kull, også kjent som kokkull, brukes til å produsere koks, den primære kilden til karbon som brukes i stålproduksjon. Kull er en naturlig forekommende sedimenterende stein dannet over millioner av år som planter og andre organiske materialer blir begravet og utsatt for geologiske krefter. Varme og trykk forårsaker fysiske og kjemiske forandringer som resulterer i karbonrik kull.
Metallurgisk kull
Metallurgisk kull er forskjellig fra termisk kull, som brukes til energi og oppvarming, med karboninnhold og dens kappevirkning.
Kakemuligheter refererer til kullens evne til å bli omdannet til koks, en ren form for karbon som kan brukes i grunnleggende oksygenovner. Bituminøst kull - vanligvis klassifisert som metallurgisk klasse - er hardere og svarte, og inneholder mer karbon og mindre fuktighet og aske enn lavtliggende kul.
Kullkvaliteten og dens kappevirkning bestemmes av kullens ranger - et mål på flyktig materie og grad av metamorfisme - samt mineralforurensninger og kullets evne til å smelte, svulme og resolidify når oppvarmet. De tre hovedkategorier av metallurgisk kull er:
- Hardcoking Coals (HCC)
- Halvmyk kokkull (SSCC)
- Kulverstøtkullinjeksjon (PCI) kull
Hardkokskull som antrasitt har bedre kokingsegenskaper enn halvkjøtkoks, noe som gjør at de kan få en høyere pris. Australsk HCC regnes som bransjens referanseindeks.
Mens PCI-kull ikke ofte klassifiseres som kokkull, brukes det fortsatt som en energikilde i stålprosessen og kan delvis erstatte koks i noen masovner.
Koksfremstilling
Koksfremstilling er effektivt karbonisering av kull ved høye temperaturer. Produksjon foregår normalt i et koksbatteri i nærheten av en integrert stålverk. I batteriet stakkes kokosovner i rader. Kull er lastet inn i ovnen og oppvarmes da i fravær av oksygen opp til temperaturer rundt 1100 ° C (2000 ° F).
Uten oksygen brenner kullet ikke, men begynner i stedet å smelte. De høye temperaturene volatiliserer uønskede urenheter som er tilstede i kullet, for eksempel hydrogen, oksygen, nitrogen og svovel. Disse avgassene kan enten samles inn og gjenvinnes som biprodukter eller brennes som varmekilde.
Etter avkjøling stammer koksen som klumper av porøst, krystallinsk karbon som er stort nok til å bli brukt av høyovner. Hele prosessen kan ta mellom 12 og 36 timer.
Egenskaper som ligger i det innledende kullet påvirker kraftig den høyeste kvaliteten av koksproduksjonen. Mangel på pålitelig tilførsel av individuelle kullkarakterer betyr at koksproducenter i dag ofte bruker blandinger på opptil tjue forskjellige kuler for å kunne tilby stålproducenter et konsistent produkt.
Omtrent 1 tonn metallurgisk kull er nødvendig for å produsere 1 ton koks.
Koks i stålproduksjon
Grunnleggende oksygenovner (BOF), som står for 70 prosent av stålproduksjonen over hele verden, krever jernmalm, koks og fluss som fôrmateriale i produksjon av stål.
Etter at storovnen er matet med disse materialene, blåser varm luft inn i blandingen. Luft forårsaker at kokken brenner, og øker temperaturen til 1700 ° C, noe som oksyderer urenheter. Prosessen reduserer karboninnholdet med 90 prosent og resulterer i et smeltet jern kjent som varmmetall.
Det varme metallet dreneres deretter fra storovnen og sendes til BOF hvor skrapstål og kalkstein legges til for å lage nytt stål. Andre elementer, som molybden, krom eller vanadium, kan tilsettes for å produsere forskjellige stålkarakterer.
I gjennomsnitt kreves ca 630 kilo koks for å produsere 1000 kg (1 ton) stål.
Produksjonseffektivitet i masovnen er svært avhengig av kvaliteten på råmaterialene som brukes. En storovne matet med koks av høy kvalitet vil kreve mindre koks og fluss, redusere produksjonskostnadene og resultere i bedre varmmetall.
I 2013 ble det anslått at 1 2 milliarder tonn kull ble brukt av stålindustrien. Kina er verdens største produsent og forbruker av kokkull, og står for om lag 527 millioner tonn i 2013. Australia og USA følger henholdsvis henholdsvis 158 og 78 millioner tonn.
Det internasjonale markedet for kokkull er ikke overraskende høyt avhengig av stålindustrien. Prisen per tonn kokkoks økte jevnt fra rundt US $ 40 i 2000 til over US $ 200 i 2011, men har siden falt.
Store produsenter inkluderer BHP Billiton, Teck, Xstrata, Anglo American og Rio Tinto.
Over 90 prosent av den totale sjøtransporten av metallurgisk kull er regnskapsført ved forsendelser fra Australia, Canada og USA.
Kilder
Valia, Hardarshan S. Koksproduksjon for stekeovnsjernfremstilling . Stålverk.
URL: www. stål. org
World Coal Institute. Coal & Steel (2007) .
URL: www. worldcoal. org