了解冶金煤

冶金煤也被称为焦煤,用于生产焦炭,这是炼钢中使用的主要碳源。 由于植物和其他有机材料被埋藏并受到地质作用的影响,煤炭是自然形成的数百万年的沉积岩。 热量和压力导致物理和化学变化,导致富碳煤。

冶金煤

冶金用煤不同于动力煤,用于能源和加热,因其含碳量和结块能力。

粘结能力是指煤炭转化为焦炭的能力,焦炭是一种可用于碱性氧气炉的纯净碳。 烟煤 - 通常被归类为冶金级 - 更硬更黑,与低级煤相比,含有更多的碳,更少的水分和灰分。

煤的等级和结块能力由煤的等级(挥发物和变质程度的量度)以及矿物质杂质和加热时煤熔化,膨胀和再固化的能力决定。 冶金煤的三大类别是:

  1. 硬焦煤(HCC)
  2. 半软焦煤(SSCC)
  3. 喷煤(PCI)煤

像无烟煤这样的硬焦煤比半软焦煤具有更好的焦化特性,使它们能够获得更高的价格。 澳大利亚HCC被视为行业基准。

尽管PCI煤通常不被归类为炼焦煤,但它仍被用作炼钢过程中的能源,并可部分替代某些高炉中的焦炭。

可乐制作

焦炭制造实际上是煤在高温下的碳化。 生产通常在靠近综合钢厂的焦炭电池中进行。 在电池中,焦炉堆成行。 将煤装入炉中,然后在没有氧气的情况下加热至1100°C(2000°F)左右的温度。

没有氧气,煤不会燃烧,而是开始融化。 高温会挥发煤中存在的不需要的杂质,如氢,氧,氮和硫。 这些废气可以作为副产品收集和回收,或作为热源烧掉。

冷却后,焦炭凝固成多孔的结晶碳块,其大小足以被高炉使用。 整个过程可能需要12到36小时。

初始投入煤固有的性质严重影响焦炭生产的最终质量。 缺乏单个煤种的可靠供应意味着今天的焦炭制造商经常使用多达20种不同煤炭的混合物,以向钢铁制造商提供一致的产品。

生产1吨焦炭需要大约1.5吨冶金煤。

可乐在炼钢

占全球钢铁产量70%的基本型氧气炉(BOF)需要铁矿石 ,焦炭和助熔剂作为钢铁生产的原料。

高炉加入这些物料后,热空气被吹入混合物中。 空气导致焦炭燃烧,将温度升高至1700°C,氧化杂质。 该工艺将碳含量降低90%,并产生称为铁水的铁水。

然后将热金属从高炉排出并送入转炉,在此处添加废钢和石灰石以制造新钢。 其他元素,例如或钒可以被添加以生产不同等级的钢

平均来说,生产1000公斤(1吨)钢需要约630公斤的焦炭。

高炉工艺的生产效率高度依赖于所用原材料的质量。 供应高品质焦炭的高炉将需要较少的焦炭和助熔剂,降低生产成本并产生更好的铁水。

2013年,钢铁行业估计使用了12亿吨煤炭。 中国是世界上最大的焦煤生产国和消费国,2013年约为5.27亿吨。澳大利亚和美国分别生产1.58亿吨和7800万吨。

毫不奇怪,国际焦煤市场高度依赖钢铁行业。 每吨炼焦煤价格从2000年的40美元左右稳步上涨,到2011年超过200美元,但此后一直下降。

主要生产商包括必和必拓 ,德克,斯特拉塔,英美资源和力拓。

在澳大利亚,加拿大和美国的货运中,超过90%的冶金煤的海运贸易。

>来源

> Valia,Hardarshan S. 焦炭生产用于高炉炼铁 钢厂。
网址:www.steel.org
世界煤炭研究所。 煤炭与钢铁(2007)
网址:www.worldcoal.org