El carbón metalúrgico, también conocido como carbón coquizable, se utiliza para producir coque, la principal fuente de carbono utilizada en la fabricación de acero. El carbón es una roca sedimentaria natural formada durante millones de años a medida que las plantas y otros materiales orgánicos están enterrados y sometidos a fuerzas geológicas. El calor y la presión causan cambios físicos y químicos que resultan en carbón rico en carbono.
Carbón metalúrgico & amp; amp; nbsp;
El carbón metalúrgico difiere del carbón térmico, utilizado para energía y calefacción, por su contenido de carbono y su capacidad de apelmazamiento. La apelmazamiento se refiere a la capacidad del carbón y los apostadores para convertirse en coque, una forma pura de carbono que se puede usar en hornos básicos de oxígeno. Carbón bituminoso & amp; # x2014; generalmente clasificado como grado metalúrgico & amp; # x2014; es más duro y más negro. Contiene más carbono y menos humedad y cenizas que las brasas de bajo rango.
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El grado de carbón y su capacidad de apelmazamiento están determinados por el rango de carbón y amp; apos; # x2014; una medida de materia volátil y grado de metamorfismo & amp; # x2014; así como las impurezas minerales y la capacidad del carbón para derretirse, hincharse y resolidificarse cuando se calienta. Las tres categorías principales de carbón metalúrgico son:
- Carbones de coque duro (HCC)
- Carbón coquizable semiblando (SSCC)
- Inyección de carbón pulverizado (PCI) carbón
Las brasas de coque duro como la antracita tienen mejores propiedades de coque que las brasas de coque semiblando, lo que les permite obtener un precio más alto. El HCC australiano es considerado como el punto de referencia de la industria.
Si bien el carbón PCI a menudo no se clasifica como carbón coquizable, todavía se usa como fuente de energía en el proceso de fabricación de acero y puede reemplazar parcialmente el coque en algunos altos hornos.
Coca-Cola
La fabricación de coque es efectivamente la carbonización del carbón a altas temperaturas. La producción normalmente se realiza en una batería de coque ubicada cerca de una acería integrada. En la batería, los hornos de coque se apilan en hileras. El carbón se carga en los hornos y se calienta en ausencia de oxígeno hasta temperaturas de alrededor de 1.100 grados centígrados (2.000 grados Fahrenheit).
Sin oxígeno, el carbón no arde. En cambio, & amp; amp; nbsp; comienza a derretirse. Las altas temperaturas volatilizan las impurezas no deseadas, como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. Estos gases residuales se pueden recolectar y recuperar como subproductos o quemar como fuente de calor.
Después de enfriar, el coque se solidifica como trozos de carbono cristalino poroso lo suficientemente grandes como para ser utilizados por altos hornos. Todo el proceso puede tomar entre 12 y 36 horas.
Las propiedades inherentes al carbón de entrada inicial influyen en gran medida en la última calidad del coque producido. La falta de un suministro confiable de calidades de carbón individuales significa que los fabricantes de coque hoy en día a menudo usan mezclas de hasta 20 & amp; amp; nbsp; diferentes carbones para ofrecer a los fabricantes de acero un producto consistente.
Se requieren aproximadamente 1.5 toneladas métricas y amp; amp; nbsp; de carbón metalúrgico para producir una tonelada métrica (1,000 kilogramos) de coque.
Coca-Cola en la fabricación de acero
Los hornos de oxígeno básicos (BOF), que representan el 70% de la producción de acero en todo el mundo, requieren mineral de hierro, coque y flujos como material de alimentación en la producción de acero.
Después de que el alto horno se alimenta con estos materiales, el aire caliente se sopla en la mezcla. El aire hace que la coca se queme, elevando las temperaturas a 1.700 grados centígrados, lo que oxida las impurezas. El proceso reduce el contenido de carbono en un 90% y da como resultado un hierro fundido conocido como metal caliente.
El metal caliente se drena del alto horno y se envía al BOF, donde se agregan chatarra de acero y piedra caliza para hacer acero nuevo. Se pueden agregar otros elementos, como molibdeno, cromo o vanadio, para producir diferentes grados de acero.
En promedio, se requieren alrededor de 630 kilogramos de coque para producir una tonelada métrica de acero.
La eficiencia de producción en el proceso de alto horno depende en gran medida de la calidad de las materias primas utilizadas. Un alto horno alimentado con coque de alta calidad requerirá menos coque y flujo. El uso de productos de alta calidad en realidad reduce los costos de producción y da como resultado un mejor metal caliente.
En 2013, la industria del acero utilizó aproximadamente 1.200 millones de toneladas métricas de carbón. China es el mayor productor y consumidor mundial de carbón coquizable, representando alrededor de 527 millones de toneladas métricas en 2013. Australia y Estados Unidos siguen, produciendo 158 millones y 78 millones de toneladas métricas, respectivamente.
El mercado internacional de carbón coquizable, como era de esperar, depende en gran medida de la industria del acero.
Los principales productores incluyen BHP Billiton, Teck, Xstrata, Anglo American y Rio Tinto.
Más del 90% del comercio marítimo total de carbón metalúrgico se explica por los envíos desde Australia, Canadá y los EE. UU.
Fuentes
Valia, Hardarshan S. Producción de coque para la fabricación de hierro en alto horno . Acero.& lt; br & gt ;
URL: www.steel.org
URL: & amp; amp; nbsp; www.worldcoal.org< / br & gt; & lt; / br & gt; & lt; / br & gt ;
& amp; # x203A; Ciencias
