Qué es el carbón coquizable y dónde se usa

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

El aumento de los precios del petróleo y la búsqueda de fuentes de energía alternativas no solo llevaron al desarrollo de nuevas tecnologías, sino que llamaron la atención sobre otra materia prima no menos útil: el carbón. El más importante para la industria es el carbón coquizable. En este artículo se describe cuál es su valor y dónde se extrae.

¿Qué es el carbón de coque?

Se trata de hulla, a partir de la cual se obtiene coque de cierta resistencia y tamaño en condiciones de coquización. Es de gran valor para la industria y tiene una demanda activa en muchas industrias. Así, el carbón coquizable se utiliza como combustible principal en la producción de acero y energía.

Los carbones de coque difieren de otros carbones bituminosos en su capacidad para entrar en un estado plástico y sinterizar cuando se exponen a altas temperaturas sin oxígeno.

Composición del carbón coquizable

El carbón de coque en forma concentrada y no enriquecida se caracteriza por un bajo contenido de cenizas (menos del 10 %), bajo contenido de componentes volátiles (del 15 al 37 %) y azufre(menos del 3,5%). En comparación con otros tipos de carbón, los carbones de coque tienen una alta temperatura de combustión y se caracterizan por un menor contenido de impurezas. La proporción de sustancias constituyentes en diferentes depósitos de carbón puede variar ligeramente. Esto es muy importante a tener en cuenta en el proceso de su coquización. Entonces, antes de procesar el carbón, se determina necesariamente su composición, capacidad de coquización, capacidad de apelmazamiento y otros indicadores. En el territorio del espacio postsoviético, los siguientes tipos de carbón se utilizan para la coquización:

• K - coca-cola.
• F - grasa.
• G - gasolina.
• OS - sinterización pobre.
• SS - muy apelmazado.

Proceso de cocción

La coquización es el proceso tecnológico de convertir el carbón en coque. Consta de varias etapas. En la primera etapa, el carbón se prepara para la coquización. El carbón extraído se tritura y se forman mezclas especiales: carga. El siguiente paso es la cocción. Se lleva a cabo en cámaras especiales de un horno de coque que utiliza calefacción a gas. La mezcla preparada se coloca en el horno durante 15 horas, donde durante todo este tiempo la temperatura se eleva a 1000ºС. El resultado de este proceso es un “pastel de coca cola”.

La tecnología de coquización ha cambiado drásticamente a lo largo del siglo XX, lo que ha permitido el desarrollo de nuevos yacimientos de carbón.

Según las estimaciones, alrededor del 10% de la producción mundial de hulla es coquizable. Este hecho confirma la alta demanda de la industria por la coquización.brasas.

¿Cuál es la diferencia entre el carbón coquizable y el carbón térmico?

El mayor valor para la industria lo proporciona el carbón coquizable, que se utiliza como combustible de proceso en muchos sectores industriales de la economía nacional. Por ejemplo, para la fundición de hierro. La característica principal que distingue al carbón de coque del carbón de potencia es la presencia de un vitreno. Este es el componente de ceniza del carbón, que se forma como resultado de la descomposición de las plantas en ausencia de oxígeno. Las propiedades del vitreno consisten en la capacidad de fundirse y sinterizarse bajo la influencia de altas temperaturas. Por lo tanto, las micropartículas de carbón se unen en una masa densa. Cuanto mayor sea la concentración de vitreno, mayor será la calidad de coquización de dicho carbón.

La mayor cantidad de sustancias fusibles está contenida en tales grados de carbón: coque, gas, graso, apelmazamiento y grasa de coque.

Grados de carbón

En la naturaleza, existen muchas variedades de carbón, que difieren en su composición técnica, rendimiento de sinterización y componentes volátiles. Solo unos pocos grados de carbón son aptos para la coquización. Pero no todos ellos son aptos para la sinterización en su forma pura. A veces es necesario agregar algunos componentes. Entonces, existen los siguientes grados de carbón coquizable:

1. K - coca cola. Al coquear esta marca de carbón en su forma pura, se obtiene coque metalúrgico estándar. Para obtener carbón de la más alta calidad, se agregan otros grados - en negrita ogasolina.
2. KZh - grasa de coque. Tiene la mejor capacidad de coquización, se usa principalmente para producir coque sin agregar otros grados de carbón. La composición del carbón graso de coque contiene hasta un 30% de componentes volátiles. Reflexión vitrina - 1,3%. El espesor de la capa de plástico es de 18 mm. Sin cambiar la calidad de la coca cola, se permite agregar hasta un 20 % de CS, OS y KO a esta marca.
3. KO - Coca-Cola magra. El grosor de la capa es de 10-12 mm, la reflexión vitrina es de hasta el 1%. Como regla general, esta marca no se usa por separado, sino solo en combinación con carbón ZhK y GZh.
4. KSN: coque de bajo apelmazamiento y baja metamorfosis. Durante la sinterización, este tipo de carbón produce un coque lavable de baja resistencia, por lo que se utiliza principalmente para la sinterización con otros grados o para producir gas de síntesis.
5. KS: coca cola poco apelmazante. El espesor de la capa de plástico es de hasta 9 mm. Caracterizado por baja sinterización. Las empresas de coque utilizan carbón grado KS como un componente pobre. También se utiliza en algunas áreas de producción para la combustión por capas.
6. GK – coquización de gas. En la coquización se obtiene un coque bien fundido, pero de baja resistencia mecánica. El producto sinterizado se divide fácilmente en piezas pequeñas. Por lo general, el carbón gaseoso se usa en mezclas con otros carbones coquizables.

Los siguientes grados de carbón de coque se consideran los mejores para la sinterización: graso, ligeramente apelmazado, gas, sinterización pobre y coque en su forma pura. Contienen la menor cantidad de impurezas y tienen un altoplasticidad.

Áreas de aplicación

El objetivo principal del carbón coquizable es el combustible industrial. Durante la combustión, el carbón coquizable libera una gran cantidad de energía térmica. Entonces, la temperatura de ignición de este combustible es de 470ºС. Pero la quema no es la única forma de extraer propiedades útiles de este fósil. Hay muchos otros sectores de la economía nacional que utilizan efectivamente el carbón coquizable. El aprovechamiento de este recurso natural en procesos industriales permite obtener de él plomo, molibdeno, zinc, germanio, azufre, galio y otros elementos químicos. Los desechos de la industria del carbón también tienen aplicaciones industriales. Por lo tanto, se procesan en materiales refractarios y abrasivos. Los materiales de construcción también se producen a partir de residuos.

En total, se fabrican más de 300 variedades de productos con combustible de piedra. El carbón se utiliza como material principal para la producción de elementos estructurales de carbono-grafito, ácidos de alto contenido nítrico, que se utilizan en fertilizantes. Las sustancias que se liberan durante el proceso de coquización tienen una aplicación eficaz. Entonces, durante la destilación seca, se forman alquitrán de hulla y agua amoniacal. También son reciclables.

Además, la coquización produce productos gaseosos que contienen benceno, fenol, amoníaco y tolueno. Sirven como fuentes de otras sustancias beneficiosas.

Producción de carbón coquizable en Ucrania

El carbón de coque en Ucrania se utiliza principalmenteempresas metalúrgicas. Así, la metalurgia supone cerca del 90% de la demanda total de este tipo de combustible. La industria extractiva del país abastece de carbón coquizable al mercado interno sólo en un 60%. El 40% restante del carbón consumido es importado. El principal proveedor de carbón coquizable de Ucrania es Rusia.

En los últimos años, el país ha visto un aumento en la demanda de materias primas extranjeras. Esto se debe a la disminución de la producción nacional. Asimismo, la demanda de materias primas nacionales está cayendo debido a la disminución de su calidad, ya que las plantas metalúrgicas no pueden utilizar carbón con alto contenido de azufre.

En Ucrania, el carbón coquizable se extrae en las cuencas: Donetsk, Lvov-Volyn, Dnieper. La mayor cantidad de reservas de carbón se concentra en las regiones de Donetsk, Luhansk y Dnepropetrovsk. Por el momento, debido a la inestabilidad política, se ha suspendido la producción de carbón coquizable en el este de Ucrania.

Minería de carbón en Rusia

En Rusia hay grandes depósitos de carbón. Según las cifras, el país ocupa uno de los primeros lugares del mundo en cuanto a reservas de carbón. Más del 67% de ellos son hullas. De estos, el 10% son carbones de coque.

En Rusia, el carbón coquizable se extrae en las cuencas: Kuznetsk, Pechora, Yuzhno-Yakutsk, Donetsk y Kizelovsk. Las dos primeras cuencas producen la mayor cantidad de carbón.

Las reservas de carbón coquizable en la Federación Rusa ascienden a 47.300 millones de toneladas. Sin embargo, solo una pequeña parte es utilizable. AEn los últimos años, la producción de carbón coquizable en Rusia ha estado en el nivel de 70 millones de toneladas por año. Esto es suficiente para proporcionar materias primas a las empresas industriales del país.

El carbón coquizable en Rusia se extrae a un ritmo estable. Se producirá un aumento de la producción de carbón en caso de aumento de la demanda de este tipo de materia prima, debido al desarrollo de los sectores metalúrgico y afines de la economía rusa.

Perspectivas del mercado del carbón coquizable

En los próximos años, la industria del carbón rusa espera cambios. Las áreas clave de desarrollo de la industria se relacionarán con el sistema vertical de producción de carbón. Así, la política estatal prevé la creación de instalaciones energéticas de pequeña y mediana capacidad sobre la base de las minas de carbón. También está previsto instalar equipos en empresas mineras de carbón que permitan que el carbón se procese en combustibles sintéticos respetuosos con el medio ambiente.

En términos de volumen de ventas, la demanda de carbón coquizable en Rusia crecerá. El hecho es que, además de las acerías, la metalurgia no ferrosa y muchas otras industrias utilizan coque. Entonces, para la producción de 1 tonelada de arrabio, se necesitan alrededor de 0,4 toneladas de coque. Y se utilizan de forma limitada tecnologías alternativas que permiten sustituirlo por un recurso más rentable.

Tendencias en el mercado mundial del carbón coquizable

Hoy en día, muchas empresas de carbón de todos los países están experimentando una crisis de precios más bajos para el carbón coquizable. Este problema se ve agravado por los estados que suministran coque en cantidades excesivas. Además, el deseo de los compradores de reducir costos tiene una gran influencia en los precios. Otra situación desfavorable surge del deseo de los productores de acero de reducir los costos de producción. En Europa y China, la demanda de carbón coquizable sigue creciendo, pero a expensas de los productos de alta gama. Pero, en general, el volumen de compras de materias primas en el mercado mundial está cayendo.

Estabilizó levemente la situación de las materias primas energéticas en el mercado estadounidense. Pero el precio del mismo continúa cayendo debido a la menor demanda de acero. Como resultado, la producción de carbón coquizable en EE. UU. y Europa puede reducirse.

Pero los expertos predicen un aumento en las importaciones de materias primas energéticas en la India. En cuanto a las importaciones de carbón coquizable, este país ocupa el tercer lugar a nivel mundial.

Precio de las materias primas

En el segundo trimestre de 2015 hay una disminución en los precios del carbón coquizable. Las grandes empresas globales ofrecen materias primas a un precio entre un 5% y un 10% inferior al del primer trimestre. Así, la empresa sudafricana Anglo American ofreció a Japón carbón coquizable de la más alta calidad a 116 dólares la tonelada. El precio promedio de 1 tonelada de carbón coquizable es de $117.