מהו פחם קוקינג והיכן משתמשים בו

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

העלייה במחירי הנפט והחיפוש אחר מקורות אנרגיה חלופיים לא רק הובילו לפיתוח טכנולוגיות חדשות, אלא משכו את תשומת הלב לחומר גלם אחר, שימושי לא פחות - פחם. החשוב ביותר עבור התעשייה הוא פחם קוקינג. מה ערכו והיכן הוא נכרה מתואר במאמר זה.

מהו פחם קוקינג

זהו פחם קשה, שממנו מתקבל קולה בחוזק וגודל מסוימים בתנאי קוקוס. הוא בעל ערך רב לענף ומבוקש פעיל בענפים רבים. לפיכך, פחם קוקוס משמש כדלק העיקרי בייצור פלדה ואנרגיה.

פחמי קוקינג נבדלים מפחמים ביטומניים אחרים ביכולתם להיכנס למצב פלסטי ולחטא כאשר הם נחשפים לטמפרטורות גבוהות ללא חמצן.

הרכב של פחם קוקינג

פחם קוקינג בצורה מרוכזת ולא מועשרת מאופיין בתכולת אפר נמוכה (פחות מ-10%), תכולה נמוכה של רכיבים נדיפים (מ-15 עד 37%) וגופרית.(פחות מ-3.5%). בהשוואה לסוגים אחרים של פחם, לגחלי קוקינג יש טמפרטורת בעירה גבוהה והם מאופיינים בתכולה נמוכה יותר של זיהומים. היחס בין החומרים המרכיבים במרבצי פחם שונים עשוי להשתנות מעט. חשוב מאוד לקחת זאת בחשבון בתהליך הבישול שלו. אז, לפני עיבוד פחם, בהכרח נקבעים הרכבו, יכולת הקוקינג, יכולת העוגה ואינדיקטורים אחרים. בשטח המרחב הפוסט-סובייטי משתמשים בסוגי הפחם הבאים לקוקינג:

• K - קולה.
• F - fat.
• G - גז.
• OS - lean-sintering.
• SS - מאוד עוגה.

תהליך בישול

קוקינג הוא התהליך הטכנולוגי של המרת פחם לקוקה. זה מורכב מכמה שלבים. בשלב הראשון מכינים את הפחם לקוקינג. הפחם הכורה נמעך ונוצרות תערובות מיוחדות - מטען. השלב הבא הוא בישול. זה מתרחש בחדרים מיוחדים של תנור קוקי קולה באמצעות חימום בגז. התערובת המוכנה מונחת בכבשן למשך 15 שעות, כאשר כל הזמן הזה הטמפרטורה מועלית ל-1000ºС. התוצאה של תהליך זה היא "עוגת קולה".

טכנולוגיית הקוקינג השתנתה באופן דרמטי לאורך המאה העשרים, ואפשרה פיתוח של מרבצי פחם חדשים.

לפי הערכות, כ-10% מייצור הפחם הקשה בעולם הוא קוקינג. עובדה זו מאשרת את הביקוש הגבוה של התעשייה לקוקינגפחמים.

מה ההבדל בין קוקינג לפחם תרמי

הערך הגדול ביותר עבור התעשייה ניתן על ידי פחם קוקינג, המשמש כדלק תהליכי במגזרים תעשייתיים רבים של הכלכלה הלאומית. למשל להתכת ברזל. המאפיין העיקרי המבדיל בין פחם קוקינג לפחם כוח הוא נוכחות של ויטרן. זהו מרכיב האפר של הפחם, הנוצר כתוצאה מפירוק צמחים בהיעדר חמצן. המאפיינים של ויטרן מורכבים ביכולת להמיס ולסנטף בהשפעת טמפרטורה גבוהה. לפיכך, המיקרו-חלקיקים של הפחם נדבקים זה לזה למסה אחת צפופה. ככל שריכוז הוויטרן גדול יותר, כך איכות הקוקינג של פחם כזה גבוהה יותר.

הכמות הגדולה ביותר של חומרים מתמזגים מצויה בדרגות כאלה של פחם: קוקה, גז, שומני, שומן רזה ושומן קוק.

ציוני פחם

בטבע, ישנם זנים רבים של פחם, הנבדלים זה מזה בהרכב טכני, ביצועי סינטר ורכיבים נדיפים. רק כמה דרגות פחם מתאימות לקוקינג. אבל לא כולם מתאימים לסינטר בצורתם הטהורה. לפעמים צריך להוסיף כמה רכיבים. אז יש את הדרגות הבאות של פחם קוקינג:

1. K - קולה. כאשר מבשלים את המותג הזה של פחם בצורתו הטהורה, מתקבל קוק מתכתי סטנדרטי. כדי להשיג את הפחם האיכותי ביותר, מתווספות דרגות נוספות - מודגשות אוגז.
2. KZh - שומן קולה. יש לו את יכולת הקוקינג הטובה ביותר, הוא משמש בעיקר לייצור קולה מבלי להוסיף דרגות אחרות של פחם. ההרכב של פחם שומן קוקינג מכיל עד 30% של רכיבים נדיפים. השתקפות ויטרנה - 1.3%. עובי שכבת הפלסטיק הוא 18 מ"מ. מבלי לשנות את איכות הקולה, מותר להוסיף עד 20% מ-CS, OS ו-KO למותג זה.
3. KO - רזה קולה. עובי השכבה הוא 10-12 מ"מ, השתקפות הויטרן היא עד 1%. ככלל, מותג זה אינו בשימוש בנפרד, אלא רק בשילוב עם פחם ZhK ו-GZh.
4. KSN – קולה בעוגה נמוכה עם מטמורפוזה נמוכה. במהלך סינטר, סוג זה של פחם מייצר קולה רחיץ בעל חוזק נמוך, ולכן הוא משמש בעיקר לסינטרינג עם כיתות אחרות או לייצור גז סינת.
5. KS – קולה בעוגה נמוכה. עובי שכבת הפלסטיק הוא עד 9 מ"מ. מאופיין בסינטר נמוך. דרגת פחם KS משמשת על ידי מפעלי קולה כרכיב רזה. הוא משמש גם באזורי ייצור מסוימים לבעירה שכבתית.
6. GK – קוקינג גז. בעת בישול קוקס מתקבל קולה שהתמזג היטב, אך בעל חוזק מכני נמוך. המוצר המסונטר מחולק בקלות לחתיכות קטנות. בדרך כלל משתמשים בפחם גז בתערובות עם פחמי קוקינג אחרים.

הדרגות הבאות של פחם קוקינג נחשבות לטובות ביותר לסינטר: שומני, מעט עוגה, גז, רזון רזה וקולה בצורתו הטהורה. הם מכילים את הכמות הנמוכה ביותר של זיהומים, ויש להם גבוהפלסטיות.

אזורי יישום

המטרה העיקרית של פחם קוקינג היא דלק תעשייתי. במהלך הבעירה, פחם קוקינג משחרר כמות גדולה של אנרגיית חום. אז, טמפרטורת ההצתה של דלק זה היא 470ºС. אבל שריפה היא לא הדרך היחידה להפיק תכונות שימושיות מהמאובן הזה. ישנם סקטורים רבים אחרים בכלכלה הלאומית המשתמשים ביעילות בפחם קוקינג. השימוש במשאב טבעי זה בתהליכים תעשייתיים מאפשר להשיג ממנו עופרת, מוליבדן, אבץ, גרמניום, גופרית, גליום ושאר יסודות כימיים. גם לפסולת מתעשיית הפחם יש יישומים תעשייתיים. אז, הם מעובדים לחומרים עקשן וחומרים שוחקים. חומרי בנייה מיוצרים גם מפסולת.

בסך הכל, יותר מ-300 סוגים של מוצרים עשויים מדלק אבן. פחם משמש כחומר העיקרי לייצור אלמנטים מבניים פחמן-גרפיט, חומצות חנקתיות גבוהות, המשמשים בדשנים. לחומרים המשתחררים במהלך תהליך הקוקינג יש יישום יעיל. אז, במהלך זיקוק יבש, זפת פחם ומי אמוניה נוצרים. הם גם ניתנים למיחזור.

בנוסף, קוקינג מייצר מוצרים גזים המכילים בנזן, פנול, אמוניה וטולואן. הם משמשים כמקורות לחומרים מועילים אחרים.

ייצור פחם קוקינג באוקראינה

בעיקר נעשה שימוש בפחם קוקינג באוקראינהמפעלים מתכות. לפיכך, המטלורגיה מהווה כ-90% מסך הביקוש לדלק מסוג זה. תעשיית המיצוי של המדינה מספקת פחם קוקינג לשוק המקומי ב-60% בלבד. שאר 40% מהפחם הנצרך מיובאים. הספקית העיקרית של פחמי קוקינג לאוקראינה היא רוסיה.

בשנים האחרונות, המדינה ראתה עלייה בביקוש לחומרי גלם זרים. זאת בשל הירידה בייצור המקומי. כמו כן, הביקוש לחומרי גלם ביתיים יורד עקב ירידה באיכותם, שכן מפעלי מתכות אינם יכולים להשתמש בפחם בעל תכולת גופרית גבוהה.

באוקראינה כורים פחמי קוקוס באגנים: דונייצק, לבוב-וולין, הדנייפר. הכמות הגדולה ביותר של עתודות פחם מרוכזת באזורי דונייצק, לוהנסק ודנייפרופטרובסק. כרגע, עקב חוסר יציבות פוליטית, הופסק ייצור פחם קוקינג במזרח אוקראינה.

כריית פחם ברוסיה

ברוסיה יש מרבצים גדולים של פחם. לפי הנתונים, המדינה תופסת את אחד המקומות הראשונים בעולם מבחינת עתודות פחם. יותר מ-67% מהם הם פחם קשה. מתוכם, 10% הם פחמי קוקינג.

ברוסיה כורים פחם קוקוס באגנים: קוזנצק, פצ'ורה, יוז'נו-יאקוטסק, דונייצק וקיזלובסק. שני האגנים הראשונים מייצרים הכי הרבה פחם.

עתודות פחם קוקינג בפדרציה הרוסית מסתכמות ב-47.3 מיליארד טון. עם זאת, רק חלק קטן הוא שמיש. בְּבשנים האחרונות, הייצור של פחם קוקינג ברוסיה היה ברמה של 70 מיליון טון בשנה. זה מספיק כדי לספק למפעלי התעשייה במדינה חומרי גלם.

כריית פחם קוקינג ברוסיה בקצב יציב. עלייה בייצור הפחם תתרחש במקרה של עלייה בביקוש לסוג זה של חומר גלם, עקב התפתחותם של מגזרי מתכות ונלווים בכלכלה הרוסית.

תחזית שוק פחם קוקינג

בשנים הקרובות, תעשיית הפחם הרוסית מחכה לשינויים. תחומי הפיתוח העיקריים של התעשייה יתייחסו למערכת האנכית של ייצור פחם. לפיכך, מדיניות המדינה מספקת יצירת מתקני אנרגיה בעלי קיבולת קטנה ובינונית על בסיס מכרות פחם. כמו כן, מתוכנן להתקין ציוד במפעלי כריית פחם המאפשר לעבד פחם לדלקים סינתטיים ידידותיים לסביבה.

במונחים של כמויות מכירות, הביקוש לפחם קוקינג ברוסיה יגדל. העובדה היא שבנוסף למפעלי פלדה, מתכות לא ברזליות ותעשיות רבות אחרות משתמשות בקוקס. אז לייצור של 1 טון ברזל חזיר יש צורך בכ-0.4 טון קוק. וטכנולוגיות חלופיות המאפשרות החלפתו במשאב רווחי יותר משמשות במידה מוגבלת.

טרנדים בשוק פחמי הקוקוס העולמי

היום, חברות פחם רבות מכל המדינות חוות משבר של הורדת מחירים עבור פחם קוקינג. בעיה זו מחמירה על ידי מדינות המספקות קולה בכמויות מופרזות.כמו כן, לרצון הקונים להוזיל עלויות יש השפעה רבה על המחירים. מצב שלילי נוסף נובע מהרצון של יצרני הפלדה להפחית את עלויות הייצור. באירופה ובסין, הביקוש לפחם קוקינג ממשיך לגדול, אבל זה על חשבון מוצרים יוקרתיים. אבל באופן כללי, היקף הרכישות של חומרי גלם בשוק העולמי יורד.

ייצב מעט את המצב עם חומרי גלם אנרגיה בשוק האמריקאי. אבל המחיר שלו ממשיך לרדת בגלל ביקוש נמוך יותר לפלדה. כתוצאה מכך, ייצור פחם קוקינג בארה ב ובאירופה עשוי להצטמצם.

אבל מומחים צופים עלייה ביבוא של חומרי גלם אנרגיה בהודו. מבחינת יבוא של פחם קוקינג, מדינה זו נמצאת במקום השלישי בעולם.

מחיר חומרי גלם

ברבעון השני של 2015 יש ירידה במחירי פחם קוקינג. חברות גלובליות גדולות מציעות חומרי גלם במחיר הנמוך ב-5-10% בהשוואה לרבעון הראשון. לפיכך, החברה הדרום אפריקאית אנגלו אמריקן הציעה ליפן את פחם הקוקס האיכותי ביותר במחיר של 116 דולר לטון אחד. המחיר הממוצע לטון אחד של פחם קוקינג הוא $117.