Mi az a kokszszén, és hol használják

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Az olajár emelkedése és az alternatív energiaforrások keresése nemcsak új technológiák kifejlesztéséhez vezetett, hanem egy másik, nem kevésbé hasznos nyersanyagra, a szénre is felhívta a figyelmet. Az ipar számára a legfontosabb a kokszszén. Ez a cikk leírja, hogy mi az értéke és hol bányászták.

Mi az a kokszszén

Ez egy kőszén, amelyből kokszolási körülmények között bizonyos erősségű és méretű kokszot nyernek. Nagyon értékes az ipar számára, és számos iparágban aktívan keresik. Így a kokszszenet fő tüzelőanyagként használják az acél- és energiatermelésben.

A kokszszén abban különbözik a többi bitumenes széntől, hogy oxigén nélkül, magas hőmérsékletnek kitéve képlékeny állapotba kerül és szintereződik.

Kokszszén összetétele

A koncentrált és dúsítatlan formában lévő kokszszén alacsony hamutartalommal (kevesebb, mint 10%), illékony összetevők (15-37%) és kéntartalommal rendelkezik.(kevesebb, mint 3,5%). Más szénfajtákhoz képest a kokszszén magas égési hőmérséklettel rendelkezik, és alacsonyabb szennyeződéstartalommal rendelkezik. Az alkotóelemek aránya a különböző széntelepekben kismértékben változhat. Ezt nagyon fontos figyelembe venni a kokszolás folyamatában. Tehát a szén feldolgozása előtt szükségszerűen meg kell határozni annak összetételét, kokszolási kapacitását, csomósodási képességét és egyéb mutatókat. A posztszovjet tér területén a következő típusú szenet használják kokszoláshoz:

• K - koksz.
• F - kövér.
• G – gáz.
• OS – karcsú szinterezés.
• SS – erősen ragadós.

Kokszolási folyamat

A kokszolás a szén kokszlá alakításának technológiai folyamata. Több szakaszból áll. Az első szakaszban a szenet kokszolásra előkészítik. A bányászott szenet zúzzák, és speciális keverékek keletkeznek - töltik. A következő lépés a kokszolás. A gázfűtéssel működő kokszolókemence speciális kamráiban történik. Az elkészített keveréket 15 órára a kemencébe helyezzük, ahol a hőmérsékletet mindvégig 1000ºС-ra emeljük. Ennek a folyamatnak az eredménye egy „kólás torta”.

A kokszolási technológia drámaian megváltozott a huszadik század során, lehetővé téve új szénlelőhelyek kialakulását.

A becslések szerint a világ kőszéntermelésének körülbelül 10%-a kokszolódik. Ez a tény megerősíti az ipar kokszolás iránti nagy keresletétszén.

Mi a különbség a kokszolás és a termikus szén között

Az ipar számára a legnagyobb értéket a kokszszén adja, amelyet a nemzetgazdaság számos ipari ágazatában technológiai tüzelőanyagként használnak. Például vasolvasztáshoz. A fő jellemző, amely megkülönbözteti a kokszszenet az elektromos széntől, az üveg jelenléte. Ez a szén hamukomponense, amely a növények oxigén hiányában történő bomlása következtében képződik. A vitren tulajdonságai abban állnak, hogy magas hőmérséklet hatására megolvad és szinterez. Így a szén mikrorészecskéi egy sűrű masszává tapadnak össze. Minél nagyobb a vitren koncentrációja, annál jobb minőségű az ilyen szén kokszolása.

A legtöbb olvadó anyagot az ilyen típusú szén tartalmazza: koksz, gáz, zsír, sovány csomósodás és kokszzsír.

Szénminőségek

A természetben számos fajta szén létezik, amelyek műszaki összetételükben, szinterezési teljesítményükben és illékony összetevőiben különböznek egymástól. Csak néhány szénfajta alkalmas kokszolásra. De nem mindegyik alkalmas tiszta formában szinterezésre. Néha bizonyos összetevőket kell hozzáadni. Tehát a következő minőségű kokszszén létezik:

1. K - koksz. Az ilyen márkájú szén tiszta formában történő kokszálásakor szabványos kohászati kokszot kapnak. A legjobb minőségű szén eléréséhez más minőségeket is hozzáadunk - félkövér vagygáz.
2. KZh - kokszzsír. A legjobb kokszoló képességgel rendelkezik, főként koksz előállítására használják más minőségű szén hozzáadása nélkül. A kokszos szén összetétele akár 30% illékony komponenst is tartalmaz. Vitren visszaverődés - 1,3%. A műanyag réteg vastagsága 18 mm. A koksz minőségének megváltoztatása nélkül a CS, OS és KO legfeljebb 20%-a hozzáadható ehhez a márkához.
3. KO - koksz sovány. A rétegvastagság 10-12 mm, a vitren visszaverődés akár 1%. Ezt a márkát általában nem külön-külön használják, hanem csak ZhK és GZh szénnel együtt.
4. KSN – koksz alacsony csomósodású alacsony metamorfózis. A zsugorítás során ez a fajta szén kis szilárdságú mosható kokszot állít elő, ezért főként más minőségekkel való szinterelésre vagy szinterezésre használják.
5. KS – alacsony csomósodású koksz. A műanyag réteg vastagsága legfeljebb 9 mm. Alacsony szinterezés jellemzi. A szénminőségű KS-t a kokszgyártó vállalatok sovány komponensként használják. A termelés egyes területein réteges égetésre is használják.
6. GK – gázkokszolás. Kokszoláskor jól megolvadt kokszot kapunk, de alacsony mechanikai szilárdsággal. A szinterezett termék könnyen apró darabokra osztható. Általában a gázszenet más kokszszénekkel keverve használják.

A következő minőségű kokszszén a legjobb szinterezéshez: zsíros, enyhén csomósodó, gáz, sovány szinterezés és koksz tiszta formában. Ezek tartalmazzák a legkevesebb szennyeződést, és magasakplaszticitás.

Alkalmazási területek

A kokszszén fő célja az ipari tüzelőanyag. Égés közben a kokszszén nagy mennyiségű hőenergiát bocsát ki. Tehát ennek az üzemanyagnak a gyulladási hőmérséklete 470ºС. De nem az égetés az egyetlen módja annak, hogy hasznos tulajdonságokat vonjunk ki ebből a kövületből. A nemzetgazdaságnak számos más ágazata is hatékonyan használ kokszolt szenet. Ennek a természeti erőforrásnak az ipari folyamatokban való felhasználása lehetővé teszi ólom, molibdén, cink, germánium, kén, gallium és egyéb kémiai elemek előállítását belőle. A szénipar hulladékainak ipari alkalmazása is van. Tehát tűzálló anyagokká és csiszolóanyagokká dolgozzák fel őket. Az építőanyagokat is hulladékból állítják elő.

Összesen több mint 300 fajta termék készül kőből készült tüzelőanyagból. A szenet fő anyagként használják a szén-grafit szerkezeti elemek, a magas salétromtartalmú savak előállításához, amelyeket műtrágyákban használnak. A kokszolási folyamat során felszabaduló anyagok hatékonyan alkalmazhatók. Tehát a száraz desztilláció során kőszénkátrány és ammóniavíz képződik. Újrahasznosíthatóak is.

Ezenkívül a kokszolás során gáznemű termékek keletkeznek, amelyek benzolt, fenolt, ammóniát és toluolt tartalmaznak. Más jótékony anyagok forrásaként szolgálnak.

Kokszszén termelés Ukrajnában

Ukrajnában főként kokszszenet használnakkohászati vállalkozások. Így a kohászat az ilyen típusú üzemanyagok iránti teljes kereslet mintegy 90%-át teszi ki. Az ország kitermelő ipara mindössze 60%-ban szállít kokszszenet a hazai piacra. A felhasznált szén fennmaradó 40%-a importból származik. Ukrajna fő kokszszénszállítója Oroszország.

Az elmúlt években az országban megnőtt a kereslet a külföldi alapanyagok iránt. Ennek oka a hazai termelés visszaesése. A hazai alapanyagok iránti kereslet is csökken a minőség romlása miatt, mivel a kohászati üzemek nem tudnak magas kéntartalmú szenet használni.

Ukrajnában a kokszolt szenet a következő medencékben bányásznak: Donyeck, Lvov-Volyn, Dnyeper. A legnagyobb mennyiségű szénkészlet Donyeck, Luhansk és Dnyipropetrovszk régiókban összpontosul. Jelenleg a politikai instabilitás miatt felfüggesztették a kokszszén termelését Kelet-Ukrajnában.

Szénbányászat Oroszországban

Oroszországban nagy szénlelőhelyek vannak. A számok szerint az ország a világon az egyik első helyet foglalja el a szénkészletek tekintetében. Ezek több mint 67%-a kőszén. Ezek 10%-a kokszszén.

Oroszországban a kokszszenet a következő medencékben bányászják: Kuznyeck, Pechora, Juzsno-Jakutszk, Donyeck és Kizelovszk. Az első két medence termeli a legtöbb szenet.

A kokszszén készletek az Orosz Föderációban 47,3 milliárd tonnát tesznek ki. Ennek azonban csak egy kis része használható. NÁL NÉLAz elmúlt években Oroszországban a kokszszén termelése évi 70 millió tonna volt. Ez elég ahhoz, hogy az ország ipari vállalkozásait nyersanyaggal láthassa el.

A kokszszen bányászata Oroszországban stabil ütemben folyik. A széntermelés növekedésére kerül sor, ha az orosz gazdaság kohászati és kapcsolódó ágazatainak fejlődése miatt megnő az ilyen típusú nyersanyag iránti kereslet.

Kokszszén piaci kilátások

A következő években az orosz szénipar változásokra vár. Az ipar kulcsfontosságú fejlesztési területei a széntermelés vertikális rendszeréhez kapcsolódnak majd. Így az állami politika előírja a szénbányák bázisán kis és közepes kapacitású energetikai létesítmények létrehozását. A tervek szerint a szénbányászati vállalatoknál olyan berendezéseket telepítenek, amelyek lehetővé teszik a szén környezetbarát szintetikus tüzelőanyaggá történő feldolgozását.

Az értékesítési mennyiségeket tekintve nőni fog a kokszszén iránti kereslet Oroszországban. A helyzet az, hogy az acélgyárakon kívül a színesfémkohászat és sok más iparág is kokszot használ. Tehát 1 tonna nyersvas előállításához körülbelül 0,4 tonna kokszra van szükség. Az alternatív technológiákat, amelyek lehetővé teszik, hogy egy jövedelmezőbb erőforrással helyettesítsék, korlátozott mértékben alkalmazzák.

Trendek a kokszszén globális piacán

Ma minden ország számos szénvállalata a kokszszén alacsonyabb árának válságát éli át. Ezt a problémát súlyosbítják azok az államok, amelyek túlzott mennyiségben szállítanak kokszot. Az árakat nagyban befolyásolja a vásárlók költségcsökkentési vágya is. Egy másik kedvezőtlen helyzet az acélgyártók termelési költségek csökkentésére irányuló törekvéséből adódik. Európában és Kínában a kokszszén iránti kereslet tovább növekszik, de ez a magasabb kategóriás termékek rovására megy. De általánosságban elmondható, hogy a világpiaci nyersanyagbeszerzések volumene csökken.

Kissé stabilizálta a helyzetet az energia nyersanyagokkal az amerikai piacon. Az acél iránti kereslet csökkenése miatt azonban az ára tovább esik. Ennek eredményeként csökkenhet a kokszszéntermelés az Egyesült Államokban és Európában.

A szakértők azonban az energia-nyersanyagok importjának növekedését jósolják Indiában. A kokszszén behozatalát tekintve ez az ország a harmadik helyen áll a világon.

Alapanyagok ára

2015 második negyedévében a kokszszén árai csökkennek. A világ nagyvállalatai az első negyedévhez képest 5-10%-kal alacsonyabb áron kínálják az alapanyagokat. Így a dél-afrikai Anglo American cég a legjobb minőségű kokszolt szenet kínálta Japánnak 1 tonnánként 116 dollárért. 1 tonna kokszszén átlagos ára 117 USD.