Кокстелетін көмір дегеніміз не және ол қайда қолданылады

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Мұнай бағасының өсуі және баламалы энергия көздерін іздеу жаңа технологиялардың дамуына әкеліп қана қоймай, басқа, кем емес пайдалы шикізат – көмірге де назар аудартты. Өнеркәсіп үшін ең маңыздысы – кокстелетін көмір. Оның құндылығы қандай және қай жерде өндірілетіні осы мақалада сипатталған.

Кокстелетін көмір дегеніміз не

Бұл кокстеу жағдайында белгілі бір беріктік пен өлшемдегі кокс алынатын тас көмір. Бұл сала үшін өте құнды және көптеген салаларда белсенді сұранысқа ие. Осылайша, кокстелетін көмір болат пен энергия өндірісінде негізгі отын ретінде пайдаланылады.

Кокстелетін көмір басқа битумды көмірлерден олардың пластикалық күйге өту және оттегісіз жоғары температура әсерінен агломерациялану қабілетімен ерекшеленеді.

Кокстелетін көмірдің құрамы

Концентрленген және байытылмаған түрдегі кокстелетін көмір төмен күлділігімен (10%-дан аз), ұшпа компоненттердің аздығымен (15-тен 37%-ға дейін) және күкіртпен сипатталады.(3,5%-дан аз). Көмірдің басқа түрлерімен салыстырғанда кокстелетін көмірлер жоғары жану температурасына ие және қоспалардың аз болуымен сипатталады. Әртүрлі көмір кен орындарындағы құрамдас заттардың қатынасы аздап өзгеруі мүмкін. Оны кокстеу процесінде ескеру өте маңызды. Сонымен, көмірді өңдеуден бұрын оның құрамы, кокстеу қабілеті, тоқырау қабілеті және басқа да көрсеткіштер міндетті түрде анықталады. Посткеңестік кеңістікте кокстеу үшін көмірдің келесі түрлері қолданылады:

• K - кокс.
• F - май.
• G - газ.
• OS - дымқыл агломерация.
• SS - қатты пісіру.

Кокстеу процесі

Кокстеу – көмірді коксқа айналдырудың технологиялық процесі. Ол бірнеше кезеңнен тұрады. Бірінші кезеңде көмір кокстелуге дайындалады. Өндірілетін көмір ұсақталып, арнайы қоспалар – шихта түзіледі. Келесі қадам - кокстеу. Ол газбен жылытуды қолданатын кокс пешінің арнайы камераларында орын алады. Дайындалған қоспасы пешке 15 сағатқа қойылады, мұнда осы уақыт ішінде температура 1000ºС дейін көтеріледі. Бұл процестің нәтижесі – «кокс торты».

Кокстау технологиясы ХХ ғасырда күрт өзгерді, бұл жаңа көмір кен орындарын игеруге мүмкіндік берді.

Бағалаулар бойынша дүние жүзіндегі тас көмір өндірісінің шамамен 10% кокстеледі. Бұл факт өнеркәсіптің кокстеу өндірісіне жоғары сұранысын растайдыкөмір.

Кокстелетін және жылу көмірінің айырмашылығы неде

Өнеркәсіп үшін ең үлкен құндылықты халық шаруашылығының көптеген өнеркәсіп салаларында технологиялық отын ретінде пайдаланылатын кокстелетін көмір қамтамасыз етеді. Мысалы, темір балқыту үшін. Кокстелетін көмірді энергетикалық көмірден ерекшелендіретін негізгі белгі - витреннің болуы. Бұл оттегінің жетіспеушілігі кезінде өсімдіктердің ыдырауы нәтижесінде пайда болатын көмірдің күлді құрамдас бөлігі. Витреннің қасиеттері жоғары температураның әсерінен балқу және агломерациялау қабілетінен тұрады. Осылайша, көмірдің микробөлшектері бір тығыз массаға жабысады. Витреннің концентрациясы неғұрлым көп болса, мұндай көмірдің кокстелу сапасы соғұрлым жоғары болады.

Балқитын заттардың ең көп мөлшері көмірдің осындай сорттарында болады: кокс, газ, майлы, майсыз және кокс майы.

Көмір сорттары

Табиғатта көмірдің көптеген сорттары бар, олар техникалық құрамымен, агломерациялық өнімділігімен және ұшпа компоненттерімен ерекшеленеді. Кокстеу үшін көмірдің бірнеше сорттары ғана жарамды. Бірақ олардың барлығы таза күйінде күйдіруге жарамайды. Кейде кейбір компоненттерді қосу керек. Сонымен, кокстелетін көмірдің келесі сорттары бар:

1. K - кокс. Бұл маркалы көмірді таза күйінде кокстеу кезінде стандартты металлургиялық кокс алынады. Ең жоғары сапалы көмірді алу үшін басқа сорттар қосылады - қалың немесегаз.
2. KZh - кокс майы. Оның ең жақсы кокстеу қабілеті бар, ол негізінен көмірдің басқа сорттарын қоспай-ақ кокс өндіру үшін қолданылады. Кокстелетін майлы көмірдің құрамында 30%-ға дейін ұшпа компоненттер бар. Витреннің шағылысуы – 1,3%. Пластикалық қабаттың қалыңдығы 18 мм. Кокстың сапасын өзгертпей, осы маркаға CS, OS және KO 20%-ға дейін қосуға рұқсат етіледі.
3. KO - майсыз кокс. Қабат қалыңдығы 10-12 мм, витрен шағылысу 1% дейін. Әдетте, бұл бренд бөлек емес, тек ЖК және ГЖ көмірімен бірге қолданылады.
4. КСН – кокс төмен иілгіштігі төмен метаморфоз. Агломерациялау кезінде көмірдің бұл түрі төмен беріктігі бар жууға болатын кокс шығарады, сондықтан ол негізінен басқа сорттармен агломерациялау үшін немесе синтездік газ алу үшін пайдаланылады.
5. KS – тоқырауы аз кокс. Пластикалық қабаттың қалыңдығы 9 мм-ге дейін. Төмен агломерациямен сипатталады. Көмірдің KS маркасын кокс кәсіпорындары арық компонент ретінде пайдаланады. Ол сонымен қатар өндірістің кейбір салаларында қабатты жану үшін қолданылады.
6. ГК – газды кокстеу. Кокстеу кезінде жақсы балқытылған, бірақ механикалық беріктігі төмен кокс алынады. Агломерленген өнім шағын бөліктерге оңай бөлінеді. Әдетте газ көмірі басқа кокстелетін көмірлермен қоспаларда қолданылады.

Кокстелетін көмірдің келесі сорттары агломерациялау үшін ең жақсы болып саналады: майлы, аздап шөгілетін, газды, майсыз күйде және таза күйінде кокс. Олардың құрамында қоспалардың ең аз мөлшері бар және олардың мөлшері жоғарыпластикалық.

Қолдану аймақтары

Кокстелетін көмірдің негізгі мақсаты – өнеркәсіптік отын. Жану кезінде кокстелетін көмір көп мөлшерде жылу энергиясын бөледі. Сонымен, бұл отынның тұтану температурасы 470ºС. Бірақ жағу - бұл қазбадан пайдалы қасиеттерді алудың жалғыз жолы емес. Кокстелетін көмірді тиімді пайдаланатын халық шаруашылығының басқа да көптеген салалары бар. Бұл табиғи ресурсты өнеркәсіптік процестерде пайдалану одан қорғасын, молибден, мырыш, германий, күкірт, галлий және басқа химиялық элементтерді алуға мүмкіндік береді. Көмір өнеркәсібінің қалдықтары өнеркәсіпте де қолданылады. Осылайша, олар отқа төзімді материалдар мен абразивтерге өңделеді. Құрылыс материалдары да қалдықтардан өндіріледі.

Тас отынынан барлығы 300-ден астам өнім түрлері жасалады. Көмір тыңайтқыштарда қолданылатын көміртекті-графиттік құрылымдық элементтерді, жоғары азотты қышқылдарды алу үшін негізгі материал ретінде пайдаланылады. Кокстеу процесінде бөлінетін заттардың тиімді қолданылуы бар. Сонымен, құрғақ айдау кезінде көмір шайыры мен аммиак суы пайда болады. Олар сондай-ақ қайта өңдеуге жарамды.

Сонымен қатар кокстеу кезінде құрамында бензол, фенол, аммиак және толуол бар газ тәрізді өнімдер алынады. Олар басқа пайдалы заттардың көзі ретінде қызмет етеді.

Украинадағы кокстелетін көмір өндіру

Украинада негізінен кокстелетін көмір қолданыладыметаллургиялық кәсіпорындар. Осылайша, металлургия отынның осы түріне жалпы сұраныстың шамамен 90% құрайды. Еліміздің өндіру өнеркәсібі кокстелетін көмірді ішкі нарыққа небәрі 60%-ға жеткізеді. Тұтынылатын көмірдің қалған 40 пайызы импортталады. Украинаға кокстелетін көмірдің негізгі жеткізушісі - Ресей.

Соңғы жылдары елімізде шетелдік шикізатқа сұраныс артқан. Бұл отандық өндірістің төмендеуіне байланысты. Сондай-ақ, металлургиялық зауыттар құрамында күкірті жоғары көмірді пайдалана алмайтындықтан, отандық шикізатқа сұраныс оның сапасының төмендеуіне байланысты төмендеуде.

Украинада кокстелетін көмір бассейндерінде өндіріледі: Донецк, Львов-Волын, Днепр. Көмір қорының ең көп мөлшері Донецк, Луганск және Днепропетровск облыстарында шоғырланған. Қазіргі уақытта саяси тұрақсыздыққа байланысты Украинаның шығысында кокстелетін көмір өндірісі тоқтатылды.

Ресейдегі көмір өндіру

Ресейде көмірдің ірі кен орындары бар. Мәліметтерге сүйенсек, еліміз көмір қоры бойынша әлемде бірінші орындардың бірін алады. Оның 67 пайыздан астамы тас көмір. Оның 10%-ы кокстелетін көмірлер.

Ресейде кокстелетін көмір бассейндерінде өндіріледі: Кузнецк, Печора, Южно-Якутск, Донецк және Кизеловск. Алғашқы екі бассейнде ең көп көмір өндіріледі.

Ресей Федерациясындағы кокстелетін көмірдің қоры 47,3 млрд тоннаны құрайды. Дегенмен, тек аз ғана бөлігі пайдалануға жарамды. ATСоңғы жылдары Ресейде кокстелетін көмір өндіру жылына 70 миллион тонна деңгейінде болды. Бұл елдің өнеркәсіптік кәсіпорындарын шикізатпен қамтамасыз етуге жеткілікті.

Ресейде кокстелетін көмір тұрақты қарқынмен өндірілуде. Көмір өндірісінің ұлғаюы Ресей экономикасының металлургия және онымен байланысты салаларының дамуына байланысты шикізаттың осы түріне сұраныс артқан жағдайда орын алады.

Кокстелетін көмір нарығының болжамы

Таяу жылдары Ресейдің көмір өнеркәсібі өзгерістерді күтуде. Өнеркәсіпті дамытудың негізгі бағыттары көмір өндірудің тік жүйесіне қатысты болады. Осылайша, мемлекеттік саясат көмір кеніштерінің базасында шағын және орта қуаттылықтағы энергетикалық нысандарды құруды көздейді. Сондай-ақ көмір өндіруші кәсіпорындарда көмірді экологиялық таза синтетикалық отынға өңдеуге мүмкіндік беретін жабдықты орнату жоспарлануда.

Сату көлемі бойынша Ресейде кокстелетін көмірге сұраныс өседі. Өйткені, металлургия зауыттарынан басқа, түсті металлургия және басқа да көптеген салалар коксты пайдаланады. Сонымен, 1 тонна шойын өндіру үшін шамамен 0,4 тонна кокс қажет. Ал оны тиімдірек ресурспен ауыстыруға мүмкіндік беретін балама технологиялар шектеулі көлемде қолданылады.

Кокстелетін көмірдің әлемдік нарығындағы трендтер

Бүгінде барлық елдердің көптеген көмір компаниялары кокстелетін көмір бағасының төмендеуі дағдарысын бастан кешіруде. Бұл проблема коксты артық мөлшерде жеткізетін мемлекеттермен шиеленісіп отыр. Сондай-ақ сатып алушылардың шығындарды азайтуға ұмтылысы бағаға үлкен әсер етеді. Тағы бір қолайсыз жағдай болат өндірушілердің өндіріс шығындарын азайтуға ұмтылуынан туындайды. Еуропа мен Қытайда кокстелетін көмірге сұраныс өсуде, бірақ бұл жоғары сапалы өнімдер есебінен. Бірақ жалпы алғанда әлемдік нарықта шикізатты сатып алу көлемі төмендеуде.

АҚШ нарығында энергетикалық шикізатқа қатысты жағдайды сәл тұрақтандырды. Бірақ оның бағасы болатқа сұраныстың төмендеуіне байланысты төмендеуін жалғастыруда. Нәтижесінде АҚШ пен Еуропадағы кокстелетін көмір өндірісі қысқаруы мүмкін.

Бірақ сарапшылар Үндістанда энергетикалық шикізат импорты артады деп болжайды. Кокстелетін көмір импорты бойынша бұл ел әлемде үшінші орында.

Шикізат бағасы

2015 жылдың екінші тоқсанында кокстелетін көмір бағасының төмендеуі байқалады. Ірі әлемдік компаниялар шикізатты бірінші тоқсанмен салыстырғанда 5-10% төмен бағамен ұсынады. Осылайша, оңтүстік африкалық Anglo American компаниясы Жапонияға 1 тоннасы 116 доллардан жоғары сапалы кокстелетін көмірді ұсынды. 1 тонна кокстелетін көмірдің орташа бағасы $117.