ما هو فحم الكوك وأين يتم استخدامه

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

لم يؤد ارتفاع أسعار النفط والبحث عن مصادر طاقة بديلة إلى تطوير تقنيات جديدة فحسب ، بل لفت الانتباه إلى مادة خام أخرى لا تقل فائدة - الفحم. الأهم بالنسبة للصناعة هو فحم الكوك. ما هي قيمتها وأين يتم تعدينها موصوفة في هذه المقالة.

ما هو فحم الكوك

هذا هو الفحم القاسي ، حيث يتم الحصول على فحم الكوك بقوة وحجم معينين في ظل ظروف التكويك. إنها ذات قيمة كبيرة للصناعة وهي مطلوبة بشكل نشط في العديد من الصناعات. وبالتالي ، يتم استخدام فحم الكوك كوقود رئيسي في إنتاج الصلب والطاقة.

يختلف فحم الكوك عن أنواع الفحم القاري الأخرى في قدرته على الدخول في حالة بلاستيكية والتلبيد عند تعرضه لدرجات حرارة عالية بدون أكسجين.

تكوين فحم الكوك

يتميز فحم الكوك في صورته المركزة وغير المخصبة بمحتوى رماد منخفض (أقل من 10٪) ومحتوى منخفض من المكونات المتطايرة (من 15 إلى 37٪) والكبريت(أقل من 3.5٪). بالمقارنة مع أنواع الفحم الأخرى ، يتميز فحم الكوك بدرجة حرارة احتراق عالية ويتميز بمحتوى أقل من الشوائب. قد تختلف نسبة المواد المكونة في رواسب الفحم المختلفة قليلاً. من المهم جدًا أخذ هذا في الاعتبار في عملية فحم الكوك. لذلك ، قبل معالجة الفحم ، يتم تحديد تكوينه وقدرة فحم الكوك وقدرة التكتل ومؤشرات أخرى بالضرورة. على أراضي فضاء ما بعد الاتحاد السوفيتي ، يتم استخدام الأنواع التالية من الفحم في فحم الكوك:

• K - فحم الكوك.
• F - سمين.
• G - غاز.
• OS - تلبيد خفيف
• SS - تكتل عالي.

عملية تفحيم

الكوك هو العملية التكنولوجية لتحويل الفحم إلى فحم الكوك. يتكون من عدة مراحل. في المرحلة الأولى ، يتم تحضير الفحم لفحم الكوك. يتم سحق الفحم المستخرج وتشكيل خلائط خاصة - شحنة. الخطوة التالية هي فحم الكوك. يتم ذلك في غرف خاصة في فرن فحم الكوك باستخدام تسخين الغاز. يوضع الخليط المحضر في الفرن لمدة 15 ساعة ، حيث ترتفع درجة الحرارة طوال هذا الوقت إلى 1000 درجة مئوية. نتيجة هذه العملية هي "كعكة فحم الكوك".

تغيرت تكنولوجيا فحم الكوك بشكل كبير خلال القرن العشرين ، مما سمح بتطوير رواسب الفحم الجديدة.

وفقًا للتقديرات ، فإن حوالي 10 ٪ من إنتاج الفحم الصلب في العالم هو فحم الكوك. تؤكد هذه الحقيقة ارتفاع طلب الصناعة على فحم الكوكالفحم.

ما الفرق بين فحم الكوك والفحم الحراري

يتم توفير أكبر قيمة للصناعة من خلال فحم الكوك ، والذي يستخدم كوقود للعمليات في العديد من القطاعات الصناعية للاقتصاد الوطني. على سبيل المثال ، لصهر الحديد. السمة الرئيسية التي تميز فحم الكوك عن فحم الطاقة هي وجود فيترين. هذا هو مكون الرماد في الفحم ، والذي يتكون نتيجة تحلل النباتات في غياب الأكسجين. تتكون خصائص الفيترين في القدرة على الذوبان والتلبيد تحت تأثير درجات الحرارة العالية. وهكذا ، فإن الجسيمات الدقيقة للفحم تلتصق ببعضها البعض في كتلة كثيفة واحدة. كلما زاد تركيز الفيترين ، زادت جودة فحم الكوك.

توجد أكبر كمية من المواد القابلة للانصهار في مثل هذه الدرجات من الفحم: فحم الكوك ، والغاز ، والدهون ، ودهن الكوك.

درجات الفحم

في الطبيعة ، هناك العديد من أنواع الفحم التي تختلف في التركيب الفني وأداء التلبيد والمكونات المتطايرة. فقط عدد قليل من درجات الفحم مناسبة لفحم الكوك. لكن ليس كل منهم مناسبًا للتلبيد في شكله النقي. في بعض الأحيان تحتاج إلى إضافة بعض المكونات. إذن ، هناك درجات فحم الكوك التالية:

1. K - فحم الكوك. عند تفحم هذه العلامة التجارية من الفحم في شكلها النقي ، يتم الحصول على فحم الكوك المعدني القياسي. للحصول على أعلى جودة للفحم ، تمت إضافة درجات أخرى - جريئة أوالغاز.
2. KZh - فحم الكوك. لديها أفضل قدرة على فحم الكوك ، وهي تستخدم بشكل أساسي لإنتاج فحم الكوك دون إضافة درجات أخرى من الفحم. تحتوي تركيبة فحم الكوك الدهني على ما يصل إلى 30٪ من المكونات المتطايرة. انعكاس فيترين - 1.3٪. سمك الطبقة البلاستيكية 18 مم. بدون تغيير جودة فحم الكوك ، يُسمح بإضافة ما يصل إلى 20٪ من CS و OS و KO إلى هذه العلامة التجارية.
3. KO - فحم الكوك العجاف. سمك الطبقة 10-12 مم ، انعكاس الزجاج يصل إلى 1٪. كقاعدة عامة ، لا يتم استخدام هذه العلامة التجارية بشكل منفصل ، ولكن فقط بالاشتراك مع فحم ZhK و GZh.
4. KSN - فحم الكوك منخفض التكتل منخفض التحول. أثناء عملية التلبيد ، ينتج هذا النوع من الفحم فحم الكوك قابل للغسل بقوة منخفضة ، لذلك فهو يستخدم بشكل أساسي للتلبيد مع درجات أخرى أو لإنتاج غاز التخليق.
5. KS - فحم الكوك منخفض التكتل. يصل سمك الطبقة البلاستيكية إلى 9 مم. تتميز بانخفاض تلبد. يتم استخدام فئة الفحم KS من قبل شركات فحم الكوك كمكون هزيل. كما أنها تستخدم في بعض مناطق الإنتاج للاحتراق الطبقي.
6. GK - فحم الكوك الغاز. عند التكويك ، يتم الحصول على فحم الكوك جيد الانصهار ، ولكن بقوة ميكانيكية منخفضة. ينقسم المنتج الملبد بسهولة إلى قطع صغيرة. عادة ما يتم استخدام الفحم الغازي في الخلائط مع أنواع فحم الكوك الأخرى.

تعتبر الدرجات التالية من فحم الكوك هي الأفضل للتلبيد: الدهني ، والتكتل قليلاً ، والغاز ، والتلبيد الخالي من الدهون ، وفحم الكوك في شكله النقي. أنها تحتوي على أقل قدر من الشوائب ، ولها نسبة عاليةاللدونة.

مجالات التطبيق

الغرض الرئيسي من فحم الكوك هو الوقود الصناعي. أثناء الاحتراق ، يطلق فحم الكوك كمية كبيرة من الطاقة الحرارية. لذا ، فإن درجة حرارة اشتعال هذا الوقود هي 470 درجة مئوية. لكن الحرق ليس الطريقة الوحيدة لاستخراج خصائص مفيدة من هذه الحفرية. هناك العديد من قطاعات الاقتصاد الوطني الأخرى التي تستخدم فحم الكوك بشكل فعال. يتيح استخدام هذا المورد الطبيعي في العمليات الصناعية الحصول على الرصاص والموليبدينوم والزنك والجرمانيوم والكبريت والغاليوم وعناصر كيميائية أخرى منه. للنفايات من صناعة الفحم أيضًا تطبيقات صناعية. لذلك ، يتم معالجتها إلى مواد حرارية ومواد كاشطة. كما يتم إنتاج مواد البناء من النفايات.

إجمالاً ، أكثر من 300 نوع من المنتجات مصنوعة من الوقود الحجري. يستخدم الفحم كمادة رئيسية لإنتاج العناصر الهيكلية للكربون-الجرافيت ، والأحماض عالية النيتريك ، والتي تستخدم في الأسمدة. المواد التي يتم إطلاقها أثناء عملية التكويك لها تطبيق فعال. لذلك ، أثناء التقطير الجاف ، يتم تكوين قطران الفحم وماء الأمونيا. كما أنها قابلة لإعادة التدوير.

بالإضافة إلى ذلك ، ينتج فحم الكوك منتجات غازية تحتوي على البنزين والفينول والأمونيا والتولوين. أنها بمثابة مصادر للمواد المفيدة الأخرى.

إنتاج فحم الكوك في أوكرانيا

يستخدم فحم الكوك في أوكرانيا بشكل رئيسيالمؤسسات المعدنية. وبالتالي ، فإن علم المعادن يمثل حوالي 90 ٪ من إجمالي الطلب على هذا النوع من الوقود. تزود الصناعة الاستخراجية للبلاد السوق المحلي بفحم الكوك بنسبة 60 ٪ فقط. يتم استيراد نسبة 40٪ المتبقية من الفحم المستهلك. المورد الرئيسي لفحم الكوك لأوكرانيا هو روسيا.

في السنوات الأخيرة ، شهدت البلاد زيادة في الطلب على المواد الخام الأجنبية. هذا يرجع إلى انخفاض الإنتاج المحلي. كما أن الطلب على المواد الخام المحلية آخذ في الانخفاض بسبب انخفاض جودتها ، حيث لا يمكن للمصانع المعدنية استخدام الفحم الذي يحتوي على نسبة عالية من الكبريت.

في أوكرانيا ، يتم استخراج فحم الكوك في الأحواض: دونيتسك ، لفوف-فولين ، دنيبر. تتركز أكبر كمية من احتياطيات الفحم في مناطق دونيتسك ولوهانسك ودنيبروبيتروفسك. في الوقت الحالي ، بسبب عدم الاستقرار السياسي ، تم تعليق إنتاج فحم الكوك في شرق أوكرانيا.

تعدين الفحم في روسيا

يوجد في روسيا رواسب كبيرة من الفحم. وبحسب الأرقام ، تحتل الدولة المرتبة الأولى في العالم من حيث احتياطي الفحم. أكثر من 67٪ منهم من الفحم الصلب. من هؤلاء ، 10٪ فحم الكوك.

في روسيا ، يتم استخراج فحم الكوك في الأحواض: كوزنيتسك ، بيتشورا ، يوجنو-ياكوتسك ، دونيتسك وكيزلوفسك. ينتج أول حوضين أكبر قدر من الفحم.

احتياطيات فحم الكوك في الاتحاد الروسي تصل إلى 47.3 مليار طن. ومع ذلك ، يمكن استخدام جزء صغير فقط. فيفي السنوات الأخيرة ، بلغ إنتاج فحم الكوك في روسيا مستوى 70 مليون طن سنويًا. وهذا يكفي لتزويد المؤسسات الصناعية بالدولة بالمواد الخام.

يتم استخراج فحم الكوك في روسيا بوتيرة مستقرة. ستحدث زيادة في إنتاج الفحم في حالة زيادة الطلب على هذا النوع من المواد الخام ، بسبب تطور الصناعات المعدنية والقطاعات ذات الصلة في الاقتصاد الروسي.

توقعات سوق فحم الكوك

في السنوات المقبلة ، تنتظر صناعة الفحم الروسية التغييرات. المجالات الرئيسية لتطوير الصناعة سوف تتعلق بالنظام الرأسي لإنتاج الفحم. وبالتالي ، تنص سياسة الدولة على إنشاء مرافق طاقة ذات قدرة صغيرة ومتوسطة على أساس مناجم الفحم. ومن المخطط أيضًا تركيب معدات في مؤسسات تعدين الفحم تسمح بمعالجة الفحم وتحويله إلى وقود صناعي صديق للبيئة.

من حيث حجم المبيعات ، سينمو الطلب على فحم الكوك في روسيا. الحقيقة هي أنه بالإضافة إلى مصانع الصلب ، تستخدم المعادن غير الحديدية والعديد من الصناعات الأخرى فحم الكوك. لذلك ، لإنتاج 1 طن من الحديد الخام ، هناك حاجة إلى حوالي 0.4 طن من فحم الكوك. والتقنيات البديلة التي تسمح باستبدالها بمورد أكثر ربحية تُستخدم إلى حد محدود.

الاتجاهات في سوق فحم الكوك العالمي

اليوم ، تعاني العديد من شركات الفحم في جميع البلدان من أزمة انخفاض أسعار فحم الكوك. وتتفاقم هذه المشكلة بسبب الدول التي تزود فحم الكوك بكميات زائدة.كما أن رغبة المشترين في خفض التكاليف لها تأثير كبير على الأسعار. تنشأ حالة أخرى غير مواتية من رغبة منتجي الصلب في خفض تكاليف الإنتاج. في أوروبا والصين ، يستمر الطلب على فحم الكوك في النمو ، ولكن هذا على حساب المنتجات عالية الجودة. لكن بشكل عام ، حجم مشتريات المواد الخام في السوق العالمية آخذ في الانخفاض.

استقر الوضع قليلاً مع المواد الخام للطاقة في السوق الأمريكية. لكن سعره يستمر في الانخفاض بسبب انخفاض الطلب على الصلب. نتيجة لذلك ، قد ينخفض إنتاج فحم الكوك في الولايات المتحدة وأوروبا.

لكن الخبراء يتوقعون زيادة في واردات المواد الخام للطاقة في الهند. من حيث واردات فحم الكوك ، هذا البلد يحتل المرتبة الثالثة في العالم.

سعر المواد الخام

في الربع الثاني من عام 2015 هناك انخفاض في أسعار فحم الكوك. تقدم الشركات العالمية الكبيرة المواد الخام بسعر أقل بنسبة 5-10٪ مقارنة بالربع الأول. وهكذا ، عرضت شركة أنجلو أمريكان الجنوب أفريقية على اليابان أجود أنواع فحم الكوك بسعر 116 دولارًا للطن الواحد. متوسط سعر طن من فحم الكوك هو 117 دولارًا.