Што такое кокс вугаль і дзе яго ўжываюць

Павелічэнне коштаў на нафту і пошукі альтэрнатыўных крыніц энергіі не толькі прывялі да распрацоўкі новых тэхналогій, але звярнулі ўвагу на іншае, не менш карыснае сыравіна - вугаль. Самым важным для прамысловасці з'яўляецца кокс вугаль. У чым яго каштоўнасць і дзе яго здабываюць - выкладзена ў гэтым артыкуле.

Што такое кокс вугаль

Гэта каменны вугаль, з якога ва ўмовах каксавання атрымліваюць кокс пэўнай трываласці і буйнасці. Ён уяўляе вялікую каштоўнасць для прамысловасці і карыстаецца актыўным попытам у многіх галінах. Так, кокс вугаль выкарыстоўваецца як асноўнае паліва пры вытворчасці сталі і энергетыкі.

Кокс вуголле адрозніваюцца ад іншых каменных вуглёў уласцівасцю пераходзіць у пластычнае стан і спекается пры ўздзеянні высокіх тэмператур без доступу кіслароду.

Склад коксам вугалю

Кокс вугаль у канцэнтраваным і необогащенном выглядзе характарызуецца нізкай зольностью (менш за 10%), нязначным утрыманнем лятучых кампанентаў (ад 15 да 37%) і серы (менш за 3,5%). У параўнанні з іншымі відамі вугалю, коксу вуголле валодаюць высокай тэмпературай згарання і характарызуюцца меншым утрыманнем прымешак. Суадносіны складнікаў рэчываў у розных радовішчах вугалю можа трохі адрознівацца. Гэта вельмі важна ўлічваць у працэсе яго каксавання. Так, перад перапрацоўкай каменнага вугалю абавязкова вызначаецца яго склад, коксуемость, спекаемость і іншыя паказчыкі. На тэрыторыі постсавецкай прасторы для каксавання ўжываюць такія віды вугалю:

• Да - коксовых.
• Ж - тоўстыя.
• Г - газавыя.
• АС - отощенно-спекается.
• СС - сильноспекающиеся.

працэс каксавання

Пад каксавання маюць на ўвазе тэхналагічны працэс пераўтварэння вугалю ў кокс. Ён складаецца з некалькі стадый. На першым этапе праводзіцца падрыхтоўка вугалю да каксавання. Здабыты вугаль здрабняюць і ўтвараюць спецыяльныя сумесі - шыхты. На наступнай стадыі праводзіцца каксавання. Яно адбываецца ў спецыяльных камерах коксовых печы з ужываннем газавага нагрэву. Падрыхтаваную шыхты змяшчаюць у печ на 15-й гадзіне, дзе ўвесь гэты час праводзіцца павышэнне тэмпературы да 1000ºС. У выніку гэтага працэсу атрымліваецца «коксового пірог».

Тэхналогія каксавання на працягу дваццатага стагоддзя моцна змянілася, што дазволіла распрацоўваць новыя вугальныя залежы.

Паводле падлікаў, каля 10% агульнасусветнай здабычы каменнага вугалю праходзіць працэс каксавання. Гэты факт пацвярджае наяўнасць высокага попыту прамысловасці на Кокс вуголле.

Чым адрозніваецца кокс і энергетычны вугаль

Найбольшую каштоўнасць для прамысловасці прадастаўляюць Кокс вуглі, якія выкарыстоўваюцца ў якасці тэхналагічнага паліва ў многіх вытворчых галінах народнай гаспадаркі. Напрыклад, для выплаўлення чыгуну. Галоўная асаблівасць, якая адрознівае кокс вугаль ад энергетычнага - наяўнасць витрена. Гэта зольных складнік частка вугалю, якая утвараецца ў выніку раскладання раслін пры адсутнасці кіслароду. Ўласцівасці витрена заключаюцца ў здольнасці плавіцца і спекается пад уздзеяннем высокай тэмпературы. Такім чынам, мікрачасціны вугалю склейваюцца ў адну шчыльную масу. Чым больш канцэнтрацыя витрена, тым вышэй якасць каксавання такога вугалю.

Найбольшая колькасць топкіх рэчываў змяшчаецца ў такіх марках вугалю: коксовых, газавыя, тоўстыя, отощенно-спекается і коксовых тоўстыя.

маркі вугалю

У прыродзе існуе шмат разнавіднасцяў каменнага вугалю, якія адрозніваюцца тэхнічным складам, паказчыкамі спекаемости і выхадам лятучых складнікаў. Для каксавання падыходзяць усяго некалькі марак вугалю. Але не ўсе яны прыдатныя для спякання ў чыстым выглядзе. Часам патрабуецца даданне некаторых кампанентаў. Такім чынам, існуюць наступныя маркі коксам вугалю:

1. Да - коксового. Пры каксавання гэтай маркі вугалю ў чыстым выглядзе атрымліваецца кандыцыйны металургічны кокс. Для атрымання вугалю вышэйшай якасці дадаюць іншыя маркі - тоўсты або газавы.
2. КЖ - коксового тоўсты. Валодае найлепшай коксуемостью, у асноўным выкарыстоўваецца для атрымання коксу без дадання іншых марак вугалю. У складзе коксового тлустага вугалю ўтрымліваецца да 30% лятучых кампанентаў. Адлюстраванне витрена - 1,3%. Таўшчыня пластычнага пласта складае 18 мм. Без змяненняў якасці коксу дапускаецца даданне ў гэтую марку да 20% КС, АС і КО.
3. КО - коксового отощенный. Таўшчыня пласта складае 10-12 мм, адлюстраванне витрена - да 1%. Як правіла, гэтая марка не выкарыстоўваецца асобна, а толькі ў спалучэнні з ВК і ГЖ вуглём.
4. КСН - коксового слабоспекающийся низкометаморфозный. Падчас спякання з гэтага віду вугалю утворыцца сціраецца кокс з нізкай трываласцю, таму яго ў асноўным выкарыстоўваюць для спякання з іншымі маркамі або для атрымання сінтэтычнага газу.
5. КС - коксового слабоспекающийся. Таўшчыня пластычнага пласта складае да 9 мм. Характарызуецца нізкай спекаемостью. Вугаль маркі КС выкарыстоўваюць коксохимическими прадпрыемствамі ў якасці выпятраў кампанента. Таксама яго ўжываюць у некаторых сферах вытворчасці для слаёў спальвання.
6. ГК - газавыя Кокс. Пры каксавання даюць добра сплавленных кокс, але з малой механічнай трываласцю. Прадукт спякання лёгка падзяляецца на дробныя кавалкі. Звычайна газавы вугаль ўжываецца ў сумесях з іншымі Кокс вуглямі.

Найлепшымі для спякання лічацца такія маркі коксам вугалю: тоўсты, слабоспекающийся, газавы, отощенно-спекается і коксового у чыстым выглядзе. У іх утрымліваецца найменшую колькасць прымешак, і яны валодаюць высокай пластычнасцю.

сферы ўжывання

Галоўнае прызначэнне коксам вугалю - прамысловае паліва. Падчас спальвання кокс вугаль вылучае вялікая колькасць цеплавой энергіі. Так, тэмпература ўзгарання гэтага паліва складае 470ºС. Але спальванне - не адзіны спосаб здабывання карысных уласцівасцяў з гэтага выкапня. Існуе шмат іншых галін народнай гаспадаркі, у якіх эфектыўна выкарыстоўваюць кокс вугаль. Ужыванне гэтага прыроднага рэсурсу ў прамысловых працэсах дазваляе атрымліваць з яго свінец, малібдэн, цынк, германій, серу, галій і іншыя хімічныя элементы. Прамысловае прымяненне маюць таксама і адходы вугальнай прамысловасці. Так, іх перапрацоўваюць ў вогнетрывалыя матэрыялы і абразівы. Таксама з адходаў вырабляюць будаўнічыя матэрыялы.

У агульнай складанасці з каменнага паліва вырабляюць больш за 300 разнавіднасцяў прадукцыі. Вугаль выкарыстоўваецца ў якасці асноўнага матэрыялу для вытворчасці углеграфитовых канструкцыйных элементаў, высокоазотных кіслот, якія прымяняюцца ва ўгнаеннях. Эфектыўнае прымяненне маюць рэчывы, якія вылучаюцца ў працэсе каксавання. Так, падчас сухой перагонкі утворыцца каменнавугальнай смала і аміячная вада. Яны таксама паддаюцца перапрацоўцы.

Акрамя таго, у працэсе каксавання вылучаюцца газападобныя прадукты, якія ўтрымліваюць бензол, фенол, аміяк і талуол. Яны служаць крыніцамі іншых карысных рэчываў.

Здабыча кокс вуглёў на Украіне

Кокс вугаль у Украіне ў асноўным ужываецца металургічнымі прадпрыемствамі. Так, на металургію прыпадае каля 90% агульнага попыту на гэты від паліва. Здабывае прамысловасць краіны забяспечвае Кокс вуглём ўнутраны рынак за ўсё на 60%. Астатнія 40% спажыванага вугалю імпартуюцца. Галоўным пастаўшчыком коксам вугалю на Украіну з'яўляецца Расія.

У апошнія гады ў краіне назіраецца рост попыту на замежную сыравіну. Гэта звязана са зніжэннем аб'ёмаў ўнутранага вытворчасці. Таксама попыт на айчынную сыравіну падае з-за зніжэння яго якасці, так як металургічныя заводы не могуць выкарыстоўваць вугаль з высокім утрыманнем серы.

На Украіне кокс вугаль здабываецца ў басейнах: Данецкам, Львоўска-Валынскім, Дняпроўскай. Найбольшая колькасць запасаў каменнага вугалю засяроджана ў Данецкай, Луганскай і Днепрапятроўскай абласцях. На дадзены момант з-за палітычнай нестабільнасці здабыча коксам вугалю на ўсходзе Украіны прыпыненая.

Здабыча вугалю ў Расіі

На тэрыторыі Расіі знаходзяцца вялікія радовішча вугалю. Паводле лічбаў, краіна займае адно з першых месцаў у свеце па вугальным запасах. Больш за 67% з іх прыпадае на каменны вугаль. З іх 10% складаюць Кокс вуголле.

У Расіі кокс вугаль здабываецца ў басейнах: Кузнецкі, Пячорскай, Паўднёва-якуцкая, Данецкам і Кизеловском. Першыя два басейна вырабляюць вугаль у найбольшай колькасці.

Запасы кокс вуглёў у РФ складаюць 47,3 млрд. Тон. Аднак толькі нязначная частка з'яўляецца прыдатнай для выкарыстання. У апошнія гады здабыча коксам вугалю ў Расеі знаходзіцца на ўзроўні 70 млн. Т у год. Гэтага дастаткова, каб забяспечыць сыравінай прамысловыя прадпрыемствы краіны.

Кокс вугаль у Расіі здабываюць стабільнымі тэмпамі. Прырост аб'ёмаў здабычы вугалю будзе мець месца ў выпадку павышэння попыту на гэты від сыравіны, абумоўленым развіццём металургічных і сумежных галін эканомікі РФ.

Перспектывы рынку коксам вугалю

У бліжэйшыя гады расійскую вугальную прамысловасць чакаюць змены. Ключавыя напрамкі развіцця галіны будуць тычыцца вертыкальнай сістэмы вугальных вытворчасцяў. Так, дзяржаўнай палітыкай прадугледжана стварэнне на базе вугальных шахт энергетычных аб'ектаў невялікай і сярэдняй магутнасці. Таксама плануецца ўстаноўка на вуглездабыўнай прадпрыемствах абсталявання, які дазваляе перапрацоўваць вугаль у экалагічна чыстыя сінтэтычныя паліва.

Што датычыцца аб'ёмаў рэалізацыі, попыт на кокс вугаль у Расіі будзе расці. Справа ў тым, што акрамя сталеліцейных прадпрыемстваў кокс выкарыстоўвае каляровая металургія і шмат іншых галін прамысловасці. Так, для вытворчасці 1 т чыгуну неабходна каля 0,4 т коксу. А альтэрнатыўныя тэхналогіі, якія дазваляюць яго замяніць на больш выгадны рэсурс, прымяняюцца абмежавана.

Тэндэнцыі сусветнага рынку коксам вугалю

На сённяшні момант шматлікія вугальныя кампаніі ўсіх краін перажываюць крызіс зніжэння коштаў на кокс вугаль. Гэтую праблему пагаршаюць дзяржавы, якія пастаўляюць кокс ў залішніх колькасцях. Таксама вялікі ўплыў на цэны аказвае імкненне пакупнікоў скарачаць выдаткі. Яшчэ адна неспрыяльная сітуацыя ўзнікае з-за жадання вытворцаў сталі знізіць вытворчыя выдаткі. У Еўропе і ў Кітаі попыт на кокс вугаль працягвае расці, але гэта адбываецца за кошт вытворчасці прадукцыі вышэйшых катэгорый. Але ў цэлым аб'ёмы закупак сыравіны на сусветным рынку падаюць.

Трохі стабілізавалася сітуацыя з энергетычным сыравінай на рынку ЗША. Але цана на яго працягвае падаць з-за зніжэння попыту на сталь. У выніку гэтага можа скараціцца здабыча коксам вугалю ў ЗША і краінах Еўропы.

Затое эксперты прагназуюць рост імпарту энергетычнага сыравіны ў Індыі. Па аб'ёме ўвозу коксам вугалю гэтая краіна займае трэцяе месца ў свеце.

Кошт сыравіны

У другім квартале 2015 года назіраецца зніжэнне коштаў на кокс вугаль. Буйныя сусветныя кампаніі прапануюць сыравіну па цане, якая на 5-10% ніжэй у параўнанні з першым кварталам. Так, паўднёваафрыканская кампанія Anglo American прапанавала Японіі кокс вугаль самай высокай якасці па 116 даляраў ЗША за 1 тону. Сярэдняя цана за 1 тону коксам вугалю складае 117 долараў ЗША.