ถ่านโค้กคืออะไรและใช้ที่ไหน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

ราคาน้ำมันที่เพิ่มขึ้นและการค้นหาแหล่งพลังงานทางเลือกไม่เพียงแต่นำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีใหม่เท่านั้น แต่ยังดึงความสนใจไปที่วัตถุดิบอื่นๆ ที่มีประโยชน์อย่างถ่านหินอย่างถ่านหินอีกด้วย สิ่งสำคัญที่สุดสำหรับอุตสาหกรรมนี้คือถ่านหินโค้ก บทความนี้อธิบายมูลค่าและขุดได้ที่ไหน

ถ่านโค้กคืออะไร

นี่คือถ่านหินแข็งซึ่งได้โค้กที่มีความแรงและขนาดที่แน่นอนภายใต้สภาวะของถ่านโค้ก มีคุณค่าอย่างยิ่งต่ออุตสาหกรรมและเป็นที่ต้องการอย่างมากในหลายอุตสาหกรรม ดังนั้นถ่านหินโค้กจึงถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงหลักในการผลิตเหล็กและพลังงาน

ถ่านโค้กแตกต่างจากถ่านหินบิทูมินัสอื่น ๆ ในแง่ของความสามารถในการกลายเป็นพลาสติกและเผาเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูงโดยไม่มีออกซิเจน

องค์ประกอบของถ่านโค้ก

ถ่านโค้กในรูปแบบเข้มข้นและไม่อิ่มตัวมีลักษณะเป็นเถ้าต่ำ (น้อยกว่า 10%) ปริมาณองค์ประกอบระเหยต่ำ (ตั้งแต่ 15 ถึง 37%) และกำมะถัน(น้อยกว่า 3.5%) เมื่อเทียบกับถ่านหินประเภทอื่น ถ่านโค้กมีอุณหภูมิการเผาไหม้ที่สูงและมีปริมาณสิ่งเจือปนต่ำกว่า อัตราส่วนของสารที่เป็นส่วนประกอบในแหล่งถ่านหินที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกันเล็กน้อย นี่เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องคำนึงถึงในกระบวนการทำถ่านโค้ก ดังนั้น ก่อนการแปรรูปถ่านหิน จำเป็นต้องมีการกำหนดองค์ประกอบ ความจุถ่าน ความสามารถในการจับเป็นก้อน และตัวชี้วัดอื่นๆ ในอาณาเขตของพื้นที่หลังโซเวียตใช้ถ่านหินประเภทต่อไปนี้สำหรับโค้ก:

• K - โค้ก
• F - อ้วน
• G - แก๊ส
• OS - เผาแบบลีน
• SS - ฟินสุดๆ

ขั้นตอนการทำโค้ก

โค้กเป็นกระบวนการทางเทคโนโลยีของการแปลงถ่านหินเป็นโค้ก ประกอบด้วยหลายขั้นตอน ในระยะแรก ถ่านหินจะถูกเตรียมสำหรับโค้ก ถ่านหินที่ขุดได้จะถูกบดขยี้และเกิดส่วนผสมพิเศษขึ้น - ประจุ ขั้นตอนต่อไปคือการโค้ก มันเกิดขึ้นในห้องพิเศษของเตาอบโค้กโดยใช้ก๊าซให้ความร้อน ส่วนผสมที่เตรียมไว้จะถูกวางไว้ในเตาเผาเป็นเวลา 15 ชั่วโมงโดยที่อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเป็น1000ºСตลอดเวลา ผลลัพธ์ของกระบวนการนี้คือ “เค้กโค้ก”

เทคโนโลยีโค้กเปลี่ยนไปอย่างมากตลอดศตวรรษที่ 20 ทำให้มีการพัฒนาแหล่งถ่านหินใหม่

ตามการประมาณการ ประมาณ 10% ของการผลิตถ่านหินแข็งของโลกกำลังใช้ถ่านโค้ก ข้อเท็จจริงนี้ยืนยันความต้องการสูงของอุตสาหกรรมโค้กถ่านหิน

ถ่านโค้กกับถ่านความร้อนต่างกันอย่างไร

มูลค่าสูงสุดสำหรับอุตสาหกรรมนี้มาจากถ่านหินโค้ก ซึ่งใช้เป็นเชื้อเพลิงในกระบวนการในภาคอุตสาหกรรมต่างๆ ของเศรษฐกิจของประเทศ ตัวอย่างเช่น สำหรับการถลุงเหล็ก คุณสมบัติหลักที่ทำให้ถ่านโค้กแตกต่างจากถ่านกัมมันต์คือการมีอยู่ของวิตเทน นี่คือองค์ประกอบเถ้าของถ่านหินซึ่งเกิดขึ้นจากการสลายตัวของพืชในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน คุณสมบัติของ vitren ประกอบด้วยความสามารถในการหลอมและเผาผนึกภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง ดังนั้นอนุภาคขนาดเล็กของถ่านหินจึงเกาะติดกันเป็นก้อนเดียว ยิ่งความเข้มข้นของ vitren ยิ่งสูง คุณภาพของถ่านโค้กก็จะยิ่งสูงขึ้น

ถ่านหินที่มีสารหลอมละลายในปริมาณมากที่สุด ได้แก่ โค้ก แก๊ส ไขมัน ไขมันไม่ติดมัน และไขมันโค้ก

เกรดถ่านหิน

โดยธรรมชาติแล้ว ถ่านหินมีหลายชนิด ซึ่งมีความแตกต่างกันในด้านองค์ประกอบทางเทคนิค ประสิทธิภาพการเผาผนึก และส่วนประกอบที่ระเหยง่าย ถ่านหินเพียงไม่กี่เกรดเท่านั้นที่เหมาะสำหรับการทำถ่านโค้ก แต่ไม่ใช่ทั้งหมดที่จะเหมาะสำหรับการเผาผนึกในรูปแบบบริสุทธิ์ บางครั้งจำเป็นต้องเพิ่มส่วนประกอบบางอย่าง ถ่านโค้กมีเกรดดังนี้

1. K - โค้ก. เมื่อโค้กถ่านหินยี่ห้อนี้ในรูปแบบบริสุทธิ์ จะได้โค้กโลหะมาตรฐาน เพื่อให้ได้ถ่านหินที่มีคุณภาพสูงสุดจะมีการเพิ่มเกรดอื่น ๆ - ตัวหนาหรือแก๊ส.
2. KZh - โค้กอ้วน. มีความสามารถในการถ่านที่ดีที่สุด ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตโค้กโดยไม่ต้องเพิ่มถ่านหินเกรดอื่นๆ องค์ประกอบของถ่านหินไขมันโค้กประกอบด้วยส่วนประกอบที่ระเหยได้มากถึง 30% การสะท้อนของ Vitren - 1.3% ความหนาของชั้นพลาสติก 18 มม. แบรนด์นี้สามารถเพิ่ม CS, OS และ KO ได้ถึง 20% โดยไม่เปลี่ยนคุณภาพของโค้ก
3. KO - โค้กยัน. ความหนาของชั้นคือ 10-12 มม. การสะท้อนของ vitren สูงถึง 1% ตามกฎแล้ว แบรนด์นี้ไม่ได้ใช้แยกกัน แต่จะใช้ร่วมกับถ่านหิน ZhK และ GZh เท่านั้น
4. KSN – โค้ก low-caking low-metamorphosis ในระหว่างการเผาผนึก ถ่านหินชนิดนี้จะผลิตถ่านโค้กที่ล้างทำความสะอาดได้โดยมีกำลังต่ำ ดังนั้นจึงใช้เป็นหลักสำหรับการเผาผนึกกับเกรดอื่นๆ หรือสำหรับการผลิตซินแก๊สเป็นหลัก
5. KS – โค้กต่ำ. ความหนาของชั้นพลาสติกสูงถึง 9 มม. โดดเด่นด้วยการเผาผนึกต่ำ KS เกรดถ่านหินถูกใช้โดยองค์กรโค้กเป็นส่วนประกอบแบบลีน นอกจากนี้ยังใช้ในบางพื้นที่ของการผลิตสำหรับการเผาไหม้เป็นชั้น
6. GK – แก๊สโค้ก. เมื่อทำโค้กจะได้โค้กที่หลอมละลายอย่างดี แต่มีความแข็งแรงเชิงกลต่ำ ผลิตภัณฑ์ที่ถูกเผาสามารถแบ่งออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ได้ง่าย ปกติจะใช้ถ่านแก๊สผสมกับถ่านโค้กอื่นๆ

ถ่านโค้กเกรดต่อไปนี้ถือว่าดีที่สุดสำหรับการเผาผนึก: ไขมัน ก้อนเล็กน้อย แก๊ส การเผาแบบไร้ไขมัน และโค้กในรูปแบบบริสุทธิ์ ประกอบด้วยสิ่งเจือปนในปริมาณน้อยที่สุด และมีค่า. สูงความเป็นพลาสติก

พื้นที่สมัคร

จุดประสงค์หลักของถ่านโค้กคือเชื้อเพลิงอุตสาหกรรม ระหว่างการเผาไหม้ ถ่านโค้กจะปล่อยพลังงานความร้อนออกมาเป็นจำนวนมาก ดังนั้นอุณหภูมิจุดติดไฟของเชื้อเพลิงนี้คือ470ºС แต่การเผาไม่ใช่วิธีเดียวที่จะดึงคุณสมบัติที่มีประโยชน์จากฟอสซิลนี้ มีภาคส่วนอื่น ๆ ของเศรษฐกิจของประเทศที่ใช้ถ่านหินโค้กอย่างมีประสิทธิภาพ การใช้ทรัพยากรธรรมชาติในกระบวนการทางอุตสาหกรรมทำให้ได้รับตะกั่ว โมลิบดีนัม สังกะสี เจอร์เมเนียม กำมะถัน แกลเลียม และองค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ ของเสียจากอุตสาหกรรมถ่านหินก็มีการใช้งานทางอุตสาหกรรมเช่นกัน ดังนั้นพวกเขาจึงถูกแปรรูปเป็นวัสดุทนไฟและสารกัดกร่อน วัสดุก่อสร้างก็ผลิตจากขยะเช่นกัน

ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดมากกว่า 300 ชนิดทำจากเชื้อเพลิงหิน ถ่านหินใช้เป็นวัสดุหลักในการผลิตองค์ประกอบโครงสร้างคาร์บอน - กราไฟท์ กรดไนตริกสูง ซึ่งใช้ในปุ๋ย สารที่ปล่อยออกมาระหว่างกระบวนการโค้กมีการใช้งานที่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นในระหว่างการกลั่นแบบแห้งจะเกิดน้ำมันถ่านหินและน้ำแอมโมเนีย พวกเขายังสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

นอกจากนี้ โค้กยังผลิตผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซที่มีเบนซีน ฟีนอล แอมโมเนียและโทลูอีน เป็นแหล่งของสารที่มีประโยชน์อื่นๆ

การผลิตถ่านโค้กในยูเครน

ถ่านโค้กในยูเครนส่วนใหญ่จะใช้สถานประกอบการด้านโลหะวิทยา ดังนั้นโลหะวิทยาจึงมีสัดส่วนประมาณ 90% ของความต้องการเชื้อเพลิงประเภทนี้ทั้งหมด อุตสาหกรรมการสกัดของประเทศส่งถ่านหินโค้กสู่ตลาดภายในประเทศเพียง 60% ส่วนที่เหลืออีก 40% ของถ่านหินที่ใช้จะนำเข้า ผู้จัดหาถ่านหินโค้กหลักให้กับยูเครนคือรัสเซีย

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ประเทศมีความต้องการวัตถุดิบจากต่างประเทศเพิ่มขึ้น เนื่องจากการผลิตในประเทศลดลง นอกจากนี้ ความต้องการวัตถุดิบในประเทศลดลงเนื่องจากคุณภาพลดลง เนื่องจากโรงงานโลหะวิทยาไม่สามารถใช้ถ่านหินที่มีกำมะถันสูงได้

ในยูเครน ถ่านหินโค้กถูกขุดในแอ่ง: Donetsk, Lvov-Volyn, Dnieper. ปริมาณสำรองถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดมีความเข้มข้นในภูมิภาคโดเนตสค์ Luhansk และ Dnepropetrovsk ในขณะนี้ เนื่องจากความไม่แน่นอนทางการเมือง การผลิตถ่านหินโค้กในยูเครนตะวันออกจึงถูกระงับ

การขุดถ่านหินในรัสเซีย

ในรัสเซียมีถ่านหินจำนวนมาก ตามตัวเลข ประเทศครองสถานที่แรกในโลกในแง่ของปริมาณสำรองถ่านหิน มากกว่า 67% เป็นถ่านหินแข็ง ในจำนวนนี้ 10% เป็นถ่านโค้ก

ในรัสเซีย ถ่านหินโค้กถูกขุดในแอ่ง: Kuznetsk, Pechora, Yuzhno-Yakutsk, Donetsk และ Kizelovsk สองอ่างแรกผลิตถ่านหินได้มากที่สุด

ถ่านหินสำรองในสหพันธรัฐรัสเซียมีจำนวน 47.3 พันล้านตัน อย่างไรก็ตาม ใช้ได้เพียงส่วนน้อยเท่านั้น ที่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การผลิตถ่านหินโค้กในรัสเซียอยู่ที่ระดับ 70 ล้านตันต่อปี แค่นี้ก็เพียงพอแล้วที่จะจัดหาวัตถุดิบให้กับผู้ประกอบการอุตสาหกรรมของประเทศ

ถ่านหินโค้กในรัสเซียมีการขุดในอัตราที่คงที่ การผลิตถ่านหินที่เพิ่มขึ้นจะเกิดขึ้นในกรณีที่ความต้องการวัตถุดิบประเภทนี้เพิ่มขึ้น อันเนื่องมาจากการพัฒนาของภาคโลหะและภาคที่เกี่ยวข้องของเศรษฐกิจรัสเซีย

แนวโน้มตลาดถ่านหินโค้ก

ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า อุตสาหกรรมถ่านหินของรัสเซียกำลังรอการเปลี่ยนแปลง ส่วนสำคัญของการพัฒนาอุตสาหกรรมจะเกี่ยวข้องกับระบบแนวตั้งของการผลิตถ่านหิน ดังนั้นนโยบายของรัฐจึงกำหนดไว้สำหรับการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงานที่มีกำลังการผลิตขนาดเล็กและขนาดกลางบนพื้นฐานของเหมืองถ่านหิน นอกจากนี้ยังมีแผนที่จะติดตั้งอุปกรณ์ในเหมืองถ่านหินที่อนุญาตให้แปรรูปถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมได้

ในแง่ของปริมาณการขาย ความต้องการถ่านหินโค้กในรัสเซียจะเพิ่มขึ้น ความจริงก็คือนอกเหนือจากโรงถลุงเหล็กแล้ว โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก และอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกมากมายยังใช้โค้ก ดังนั้นสำหรับการผลิตเหล็กสุกร 1 ตัน จำเป็นต้องใช้โค้กประมาณ 0.4 ตัน และเทคโนโลยีทางเลือกที่อนุญาตให้แทนที่ด้วยทรัพยากรที่ทำกำไรได้มากกว่านั้นถูกใช้ในขอบเขตที่จำกัด

แนวโน้มในตลาดถ่านหินโค้กทั่วโลก

วันนี้ บริษัทถ่านหินหลายแห่งจากทุกประเทศกำลังประสบกับวิกฤตราคาถ่านหินโค้กที่ลดลง ปัญหานี้ทวีความรุนแรงขึ้นโดยรัฐที่จัดหาโค้กในปริมาณที่มากเกินไปนอกจากนี้ ความต้องการของผู้ซื้อในการลดต้นทุนมีอิทธิพลอย่างมากต่อราคา สถานการณ์ที่ไม่เอื้ออำนวยอีกประการหนึ่งเกิดขึ้นจากความต้องการของผู้ผลิตเหล็กในการลดต้นทุนการผลิต ในยุโรปและจีน ความต้องการถ่านหินโค้กยังคงเติบโต แต่นี่เป็นค่าใช้จ่ายของผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ แต่โดยทั่วไปปริมาณการซื้อวัตถุดิบในตลาดโลกกำลังลดลง

ทำให้สถานการณ์มีเสถียรภาพเล็กน้อยด้วยวัตถุดิบด้านพลังงานในตลาดสหรัฐฯ แต่ราคาของมันยังคงลดลงเนื่องจากความต้องการเหล็กที่ลดลง ส่งผลให้การผลิตถ่านโค้กในสหรัฐอเมริกาและยุโรปอาจลดลง

แต่ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าการนำเข้าวัตถุดิบพลังงานในอินเดียจะเพิ่มขึ้น ในแง่ของการนำเข้าถ่านหินโค้ก ประเทศนี้อยู่ในอันดับที่สามของโลก

ราคาวัตถุดิบ

ในไตรมาสที่สองของปี 2558 ราคาถ่านหินโค้กลดลง บริษัทระดับโลกขนาดใหญ่เสนอวัตถุดิบในราคาที่ต่ำกว่า 5-10% เมื่อเทียบกับไตรมาสแรก ดังนั้น บริษัทแองโกลอเมริกันในแอฟริกาใต้จึงเสนอถ่านหินโค้กคุณภาพสูงสุดในญี่ปุ่นที่ 116 ดอลลาร์ต่อ 1 ตัน ราคาเฉลี่ยของถ่านโค้ก 1 ตันคือ $117