زغال سنگ کک چیست و در کجا استفاده می شود

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

افزایش قیمت نفت و جستجوی منابع انرژی جایگزین نه تنها منجر به توسعه فن آوری های جدید شد، بلکه توجه را به ماده خام دیگر، نه کمتر مفید - زغال سنگ، جلب کرد. مهمترین آن برای صنعت زغال سنگ کک است. ارزش آن چیست و کجا استخراج می شود در این مقاله توضیح داده شده است.

زغال کک چیست

این زغال سنگ سخت است که در شرایط کک سازی از آن کک با قدرت و اندازه معینی به دست می آید. برای صنعت ارزش زیادی دارد و در بسیاری از صنایع تقاضای فعال دارد. بنابراین، زغال سنگ کک به عنوان سوخت اصلی در تولید فولاد و انرژی استفاده می شود.

زغال‌های کک‌ساز از دیگر زغال‌های قیری در توانایی آن‌ها برای تبدیل شدن به حالت پلاستیکی و تف جوشی زمانی که در معرض دمای بالا و بدون اکسیژن قرار می‌گیرند، متفاوت هستند.

ترکیب زغال سنگ کک

کک کردن زغال سنگ به شکل غلیظ و غنی نشده با محتوای خاکستر کم (کمتر از 10٪)، محتوای کم اجزای فرار (از 15 تا 37٪) و گوگرد مشخص می شود.(کمتر از 3.5 درصد). در مقایسه با سایر انواع زغال‌سنگ، زغال‌های کک‌ساز دمای احتراق بالایی دارند و با محتوای ناخالصی کمتری مشخص می‌شوند. نسبت مواد تشکیل دهنده در ذخایر مختلف زغال سنگ ممکن است کمی متفاوت باشد. این بسیار مهم است که در فرآیند کک سازی آن در نظر گرفته شود. بنابراین، قبل از پردازش زغال سنگ، ترکیب آن، ظرفیت کک سازی، ظرفیت کیک و سایر شاخص ها لزوما تعیین می شود. در قلمرو فضای پس از شوروی، از انواع ذغال سنگ برای کک کردن استفاده می شود:

• K - کک.
• F - چربی.
• G - گاز.
• OS - تف جوشی ناب.
• SS - بسیار جذاب.

فرآیند کک کردن

کک کردن فرآیند تکنولوژیکی تبدیل زغال سنگ به کک است. از چند مرحله تشکیل شده است. در مرحله اول، زغال سنگ برای کک کردن آماده می شود. زغال سنگ استخراج شده خرد می شود و مخلوط های خاصی تشکیل می شود - شارژ. مرحله بعدی کک کردن است. این در محفظه های ویژه یک کوره کک با استفاده از گرمایش گاز انجام می شود. مخلوط آماده شده به مدت 15 ساعت در کوره قرار می گیرد و در تمام این مدت دما تا 1000 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. نتیجه این فرآیند یک "کیک کک" است.

فناوری کک سازی در طول قرن بیستم به طور چشمگیری تغییر کرده است و امکان توسعه ذخایر جدید زغال سنگ را فراهم کرده است.

بر اساس برآوردها، حدود 10 درصد از تولید زغال سنگ سخت در جهان کک است. این واقعیت تقاضای بالای صنعت برای کک سازی را تایید می کندزغال سنگ.

تفاوت بین کک کردن و زغال سنگ حرارتی چیست

بیشترین ارزش برای صنعت از طریق زغال سنگ کک شده است که به عنوان سوخت فرآیندی در بسیاری از بخش های صنعتی اقتصاد ملی استفاده می شود. مثلا برای ذوب آهن. ویژگی اصلی که زغال سنگ کک را از زغال سنگ قدرت متمایز می کند وجود ویترن است. این جزء خاکستر زغال سنگ است که در نتیجه تجزیه گیاهان در غیاب اکسیژن تشکیل می شود. خواص ویترن شامل توانایی ذوب و تف جوشی تحت تأثیر دمای بالا است. بنابراین، ذرات ریز زغال سنگ به هم می چسبند و به یک جرم متراکم تبدیل می شوند. هر چه غلظت ویترن بیشتر باشد، کیفیت کک‌سازی این زغال‌سنگ بالاتر است.

بیشترین مقدار مواد قابل گداخت در چنین درجاتی از زغال سنگ وجود دارد: کک، گاز، چربی، بدون چربی و چربی کک.

نمرات زغال سنگ

در طبیعت، انواع مختلفی از زغال سنگ وجود دارد که از نظر ترکیب فنی، عملکرد پخت و اجزای فرار با هم تفاوت دارند. فقط چند درجه زغال سنگ برای کک کردن مناسب است. اما همه آنها برای پخت به شکل خالص مناسب نیستند. گاهی اوقات برخی از اجزاء باید اضافه شوند. بنابراین، درجات زیر از زغال سنگ کک وجود دارد:

1. K - کک. هنگام کک کردن این مارک زغال سنگ به شکل خالص آن، کک متالورژیکی استاندارد به دست می آید. برای به دست آوردن بالاترین کیفیت زغال سنگ، نمرات دیگری اضافه می شود - پررنگ یاگاز.
2. KZh - چربی کک. این بهترین توانایی کک سازی را دارد، عمدتاً برای تولید کک بدون افزودن درجه های دیگر زغال سنگ استفاده می شود. ترکیب زغال‌سنگ چربی کک‌کننده تا 30 درصد اجزای فرار دارد. بازتاب ویترن - 1.3٪. ضخامت لایه پلاستیکی 18 میلی متر است. بدون تغییر کیفیت کک، مجاز است تا 20٪ CS، OS و KO به این برند اضافه شود.
3. KO - بدون چربی کک. ضخامت لایه 10-12 میلی متر است، بازتاب ویترن تا 1٪ است. به عنوان یک قاعده، این نام تجاری به طور جداگانه استفاده نمی شود، بلکه تنها در ترکیب با زغال سنگ ZhK و GZh استفاده می شود.
4. KSN - دگرگونی کم با تشکیل کم کک. در حین پخت، این نوع زغال سنگ کک قابل شستشو با استحکام پایین تولید می کند، بنابراین عمدتاً برای پخت با گریدهای دیگر یا برای تولید گاز سنتز استفاده می شود.
5. KS - کک کم پک. ضخامت لایه پلاستیکی تا 9 میلی متر است. با پخت کم مشخص می شود. زغال سنگ KS توسط شرکت های کک به عنوان یک جزء ناب استفاده می شود. همچنین در برخی از مناطق تولید برای احتراق لایه ای استفاده می شود.
6. GK - کک کردن گاز. هنگام کک کردن، یک کک به خوبی ذوب شده، اما با مقاومت مکانیکی کم به دست می آید. محصول پخته شده به راحتی به قطعات کوچک تقسیم می شود. معمولاً زغال سنگ گاز در مخلوط با سایر زغال‌های کک‌ساز استفاده می‌شود.

درجات زیر از زغال سنگ کک‌سازی برای تف جوشی بهترین در نظر گرفته می‌شوند: چرب، کمی پخته، گازی، بدون چربی و کک به شکل خالص آن. آنها حاوی کمترین میزان ناخالصی هستند و دارای میزان بالایی هستندانعطاف پذیری.

حوزه های کاربردی

هدف اصلی زغال سنگ کک کردن سوخت صنعتی است. در طی احتراق، زغال سنگ کک شده مقدار زیادی انرژی گرمایی آزاد می کند. بنابراین دمای احتراق این سوخت 470 درجه سانتیگراد است. اما سوزاندن تنها راه استخراج خواص مفید از این فسیل نیست. بسیاری از بخش های دیگر اقتصاد ملی وجود دارند که به طور موثر از زغال سنگ کک استفاده می کنند. استفاده از این منبع طبیعی در فرآیندهای صنعتی امکان به دست آوردن سرب، مولیبدن، روی، ژرمانیوم، گوگرد، گالیم و سایر عناصر شیمیایی را از آن فراهم می کند. ضایعات صنعت زغال سنگ نیز کاربردهای صنعتی دارند. بنابراین، آنها به مواد نسوز و ساینده تبدیل می شوند. مصالح ساختمانی نیز از زباله تولید می شود.

در مجموع، بیش از 300 نوع محصول از سوخت سنگ ساخته می شود. زغال سنگ به عنوان ماده اصلی برای تولید عناصر ساختاری کربن گرافیت، اسیدهای نیتریک بالا، که در کودها استفاده می شود، استفاده می شود. موادی که در طی فرآیند کک سازی آزاد می شوند کاربرد موثری دارند. بنابراین، در هنگام تقطیر خشک، قطران زغال سنگ و آب آمونیاک تشکیل می شود. آنها همچنین قابل بازیافت هستند.

علاوه بر این، کک سازی محصولات گازی تولید می کند که حاوی بنزن، فنل، آمونیاک و تولوئن هستند. آنها به عنوان منابع دیگر مواد مفید عمل می کنند.

تولید زغال سنگ کک در اوکراین

زغال سنگ کک در اوکراین عمدتا استفاده می شودشرکت های متالورژی بنابراین متالورژی حدود 90 درصد از کل تقاضا برای این نوع سوخت را تشکیل می دهد. صنعت استخراج کشور تنها 60 درصد زغال سنگ کک را به بازار داخلی عرضه می کند. 40 درصد باقیمانده زغال سنگ مصرفی وارداتی است. تامین کننده اصلی زغال سنگ کک به اوکراین روسیه است.

در سال های اخیر، این کشور شاهد افزایش تقاضا برای مواد اولیه خارجی بوده است. این به دلیل کاهش تولید داخلی است. همچنین تقاضا برای مواد اولیه داخلی به دلیل کاهش کیفیت آن در حال کاهش است، زیرا کارخانه های متالورژی نمی توانند از زغال سنگ با محتوای گوگرد بالا استفاده کنند.

در اوکراین، زغال سنگ کک در حوضه های استخراج می شود: دونتسک، لووف-ولین، دنیپر. بیشترین میزان ذخایر زغال سنگ در مناطق دونتسک، لوهانسک و دنپروپتروفسک متمرکز شده است. در حال حاضر، به دلیل بی ثباتی سیاسی، تولید زغال سنگ کک در شرق اوکراین به حالت تعلیق درآمده است.

استخراج زغال سنگ در روسیه

در روسیه ذخایر بزرگ زغال سنگ وجود دارد. بر اساس این ارقام، این کشور از نظر ذخایر زغال سنگ یکی از رتبه های اول را در جهان به خود اختصاص داده است. بیش از 67 درصد آنها زغال سنگ سخت هستند. از این تعداد، 10٪ زغال سنگ کک هستند.

در روسیه، زغال سنگ کک در حوضه های کوزنتسک، پچورا، یوژنو-یاکوتسک، دونتسک و کیزلوفسک استخراج می شود. دو حوضه اول بیشترین زغال سنگ را تولید می کنند.

ذخایر زغال سنگ کک در فدراسیون روسیه به 47.3 میلیارد تن می رسد. با این حال، تنها بخش کوچکی قابل استفاده است. ATدر سال های اخیر تولید زغال سنگ کک در روسیه در سطح 70 میلیون تن در سال بوده است. همین امر برای تامین مواد اولیه بنگاه های صنعتی کشور کافی است.

زغال سنگ کک در روسیه با سرعت پایدار استخراج می شود. افزایش تولید زغال سنگ در صورت افزایش تقاضا برای این نوع مواد خام به دلیل توسعه متالورژی و بخش‌های مرتبط در اقتصاد روسیه صورت خواهد گرفت.

چشم انداز بازار زغال سنگ کک کردن

در سالهای آینده، صنعت زغال سنگ روسیه منتظر تغییراتی است. زمینه های کلیدی توسعه صنعت به سیستم عمودی تولید زغال سنگ مربوط می شود. بنابراین، سیاست دولت ایجاد امکانات انرژی با ظرفیت کوچک و متوسط را بر اساس معادن زغال سنگ فراهم می کند. همچنین برنامه ریزی شده است که تجهیزاتی در شرکت های استخراج زغال سنگ نصب شود که به زغال سنگ اجازه می دهد تا به سوخت های مصنوعی سازگار با محیط زیست تبدیل شود.

از نظر حجم فروش، تقاضا برای زغال سنگ کک در روسیه رشد خواهد کرد. واقعیت این است که علاوه بر کارخانه های فولادسازی، متالورژی غیرآهنی و بسیاری از صنایع دیگر از کک استفاده می کنند. بنابراین برای تولید 1 تن چدن حدود 0.4 تن کک مورد نیاز است. و فن‌آوری‌های جایگزینی که امکان جایگزینی آن با منابع سودآورتر را می‌دهند، به میزان محدودی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

روندها در بازار جهانی زغال سنگ کک‌سازی

امروزه، بسیاری از شرکت‌های زغال‌سنگ در همه کشورها با بحران کاهش قیمت زغال‌سنگ کک‌شونده مواجه هستند. این مشکل توسط کشورهایی که کک را در مقادیر اضافی عرضه می کنند تشدید می شود.همچنین تمایل خریداران به کاهش هزینه ها تاثیر زیادی بر قیمت ها دارد. وضعیت نامطلوب دیگر ناشی از تمایل تولیدکنندگان فولاد به کاهش هزینه های تولید است. در اروپا و چین، تقاضا برای زغال‌سنگ کک‌سازی همچنان به رشد خود ادامه می‌دهد، اما این به قیمت محصولات با کیفیت بالا تمام می‌شود. اما به طور کلی حجم خرید مواد اولیه در بازار جهانی در حال کاهش است.

وضعیت مواد خام انرژی در بازار ایالات متحده را اندکی تثبیت کرد. اما قیمت آن به دلیل کاهش تقاضا برای فولاد همچنان در حال کاهش است. در نتیجه، تولید زغال سنگ کک در ایالات متحده و اروپا ممکن است کاهش یابد.

اما کارشناسان افزایش واردات مواد خام انرژی در هند را پیش بینی می کنند. این کشور از نظر واردات زغال سنگ کک در رتبه سوم جهان قرار دارد.

قیمت مواد اولیه

در سه ماهه دوم سال 2015 کاهش قیمت زغال سنگ کک وجود دارد. شرکت های بزرگ جهانی مواد خام را با قیمتی 5 تا 10 درصد کمتر از سه ماهه اول عرضه می کنند. به این ترتیب، شرکت آفریقای جنوبی آنگلو امریکن به ژاپن با کیفیت ترین زغال سنگ کک را به قیمت 116 دلار در هر تن عرضه کرد. قیمت متوسط برای 1 تن زغال سنگ کک 117 دلار است.