冶金煤
冶金用煤不同於動力煤,用於能源和加熱,因其含碳量和結塊能力。
粘結能力是指煤炭轉化為焦炭的能力,焦炭是一種可用於鹼性氧氣爐的純淨碳。 煙煤 - 通常被歸類為冶金級 - 更硬更黑,與低級煤相比,含有更多的碳,更少的水分和灰分。
煤的等級和結塊能力由煤的等級(揮發物和變質程度的量度)以及礦物質雜質和加熱時煤熔化,膨脹和再固化的能力決定。 冶金煤的三大類別是:
- 硬焦煤(HCC)
- 半軟焦煤(SSCC)
- 噴煤(PCI)煤
像無菸煤這樣的硬焦煤比半軟焦煤具有更好的焦化特性,使它們能夠獲得更高的價格。 澳大利亞HCC被視為行業基準。
儘管PCI煤通常不被歸類為煉焦煤,但它仍被用作煉鋼過程中的能源,並可部分替代某些高爐中的焦炭。
可樂製作
焦炭製造實際上是煤在高溫下的碳化。 生產通常在靠近綜合鋼廠的焦炭電池中進行。 在電池中,焦爐堆成行。 將煤裝入爐中,然後在沒有氧氣的情況下加熱至1100°C(2000°F)左右的溫度。
沒有氧氣,煤不會燃燒,而是開始融化。 高溫會揮發煤中存在的不需要的雜質,如氫,氧,氮和硫。 這些廢氣可以作為副產品收集和回收,或作為熱源燒掉。
冷卻後,焦炭凝固成多孔的結晶碳塊,其大小足以被高爐使用。 整個過程可能需要12到36小時。
初始投入煤固有的性質嚴重影響焦炭生產的最終質量。 缺乏單個煤種的可靠供應意味著今天的焦炭製造商經常使用多達20種不同煤炭的混合物,以向鋼鐵製造商提供一致的產品。
生產1噸焦炭需要大約1.5噸冶金煤。
可樂在煉鋼
佔全球鋼鐵產量70%的基本型氧氣爐(BOF)需要鐵礦石 ,焦炭和助熔劑作為鋼鐵生產的原料。
高爐加入這些物料後,熱空氣被吹入混合物中。 空氣導致焦炭燃燒,將溫度升高至1700°C,氧化雜質。 該工藝將碳含量降低90%,並產生稱為鐵水的鐵水。
然後將熱金屬從高爐排出並送入轉爐,在此處添加廢鋼和石灰石以製造新鋼。 其他元素,例如鉬 , 鉻或釩可以被添加以生產不同等級的鋼 。
平均來說,生產1000公斤(1噸)鋼需要約630公斤的焦炭。
高爐工藝的生產效率高度依賴於所用原材料的質量。 供應高品質焦炭的高爐將需要較少的焦炭和助熔劑,降低生產成本並產生更好的鐵水。
2013年,鋼鐵行業估計使用了12億噸煤炭。 中國是世界上最大的焦煤生產國和消費國,2013年約為5.27億噸。澳大利亞和美國分別生產1.58億噸和7800萬噸。
毫不奇怪,國際焦煤市場高度依賴鋼鐵行業。 每噸煉焦煤價格從2000年的40美元左右穩步上漲,到2011年超過200美元,但此後一直下降。
主要生產商包括必和必拓 ,德克,斯特拉塔,英美資源和力拓。
在澳大利亞,加拿大和美國的貨運中,超過90%的冶金煤的海運貿易。
>來源
> Valia,Hardarshan S. 焦炭生產用於高爐煉鐵 。 鋼廠。
網址:www.steel.org
世界煤炭研究所。 煤炭與鋼鐵(2007) 。
網址:www.worldcoal.org