Kas ir koksa ogles un kur tās izmanto

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Naftas cenu pieaugums un alternatīvu enerģijas avotu meklējumi ne tikai izraisīja jaunu tehnoloģiju attīstību, bet vērsa uzmanību uz citu, ne mazāk noderīgu izejvielu - oglēm. Nozarei vissvarīgākās ir koksa ogles. Kāda ir tā vērtība un kur tas tiek iegūts, ir aprakstīts šajā rakstā.

Kas ir koksa ogles

Šīs ir akmeņogles, no kurām koksēšanas apstākļos iegūst noteikta stipruma un izmēra koksu. Tas ir ļoti vērtīgs nozarei, un tas ir aktīvi pieprasīts daudzās nozarēs. Tādējādi koksa ogles izmanto kā galveno kurināmo tērauda un enerģijas ražošanā.

Koksa ogles atšķiras no citām bitumena oglēm ar spēju pāriet plastiskā stāvoklī un saķepināt, ja tās tiek pakļautas augstām temperatūrām bez skābekļa.

Koksa ogļu sastāvs

Koksa oglēm koncentrētā un nebagātinātā veidā ir raksturīgs zems pelnu saturs (mazāk par 10%), zems gaistošo komponentu saturs (no 15 līdz 37%) un sēra(mazāk nekā 3,5%). Salīdzinot ar citiem akmeņogļu veidiem, koksa oglēm ir augsta sadegšanas temperatūra, un tām ir raksturīgs mazāks piemaisījumu saturs. Sastāvā esošo vielu attiecība dažādās ogļu atradnēs var nedaudz atšķirties. Tas ir ļoti svarīgi ņemt vērā tā koksēšanas procesā. Tātad pirms ogļu pārstrādes obligāti jānosaka to sastāvs, koksēšanas jauda, saķeres spēja un citi rādītāji. Pēcpadomju telpas teritorijā koksēšanai izmanto šādus ogļu veidus:

• K - kokss.
• F - tauki.
• G - gāze.
• OS - vāja saķepināšana.
• SS - ļoti lipīgs.

Koksēšanas process

Koksēšana ir tehnoloģisks process ogļu pārvēršanai koksā. Tas sastāv no vairākiem posmiem. Pirmajā posmā ogles sagatavo koksēšanai. Iegūtās ogles tiek sasmalcinātas un veidojas īpaši maisījumi - uzlāde. Nākamais solis ir koksēšana. Tas notiek īpašās koksa krāsns kamerās, izmantojot gāzes apkuri. Sagatavoto maisījumu ievieto krāsnī uz 15 stundām, kur visu šo laiku temperatūra tiek paaugstināta līdz 1000ºС. Šī procesa rezultāts ir “kolas kūka”.

Koksēšanas tehnoloģija divdesmitā gadsimta laikā ir krasi mainījusies, ļaujot izveidot jaunas ogļu atradnes.

Saskaņā ar aplēsēm aptuveni 10% no pasaulē saražotās akmeņogļu koksa tiek iegūti. Šis fakts apstiprina nozares lielo pieprasījumu pēc koksēšanasogles.

Kāda ir atšķirība starp koksu un termiskajām oglēm

Lielāko vērtību nozarei nodrošina koksa ogles, kas tiek izmantotas kā procesa degviela daudzās tautsaimniecības rūpniecības nozarēs. Piemēram, dzelzs kausēšanai. Galvenā iezīme, kas atšķir koksa ogles no enerģijas oglēm, ir vitrīna klātbūtne. Šī ir akmeņogļu pelnu sastāvdaļa, kas veidojas augu sadalīšanās rezultātā bez skābekļa. Vitrēna īpašības ir spēja izkausēt un saķepināt augstas temperatūras ietekmē. Tādējādi ogļu mikrodaļiņas salīp kopā vienā blīvā masā. Jo lielāka ir vitrēna koncentrācija, jo augstāka ir šādu ogļu koksēšanas kvalitāte.

Lielākais kausējamo vielu daudzums ir šādās ogļu kategorijās: kokss, gāze, tauki, liesās salipšanas un koksa tauki.

Ogļu kategorijas

Dabā ir daudz dažādu ogļu šķirņu, kas atšķiras pēc tehniskā sastāva, saķepināšanas veiktspējas un gaistošām sastāvdaļām. Koksēšanai ir piemērotas tikai dažas ogļu kategorijas. Bet ne visi no tiem ir piemēroti saķepināšanai tīrā veidā. Dažreiz ir jāpievieno daži komponenti. Tātad ir šādas koksa ogļu kategorijas:

1. K - kokss. Koksējot šīs markas ogles tīrā veidā, tiek iegūts standarta metalurģijas kokss. Lai iegūtu augstākās kvalitātes ogles, tiek pievienotas citas kategorijas - treknrakstā vaigāze.
2. KZh - koksa tauki. Tam ir vislabākā koksēšanas spēja, to galvenokārt izmanto koksa ražošanai, nepievienojot citas ogles. Koksa tauku ogļu sastāvā ir līdz 30% gaistošo komponentu. Vitrēna atspīdums - 1,3%. Plastmasas slāņa biezums ir 18 mm. Nemainot koksa kvalitāti, šim zīmolam ir atļauts pievienot līdz 20% CS, OS un KO.
3. KO - koksa liesa. Slāņa biezums ir 10-12 mm, stiklveida atstarojums līdz 1%. Parasti šo zīmolu neizmanto atsevišķi, bet tikai kopā ar ZhK un GZh oglēm.
4. KSN – koksa mazsalipes zema metamorfoze. Saķepināšanas laikā šāda veida ogles ražo mazas stiprības mazgājamu koksu, tāpēc tās galvenokārt izmanto saķepināšanai ar citām šķirnēm vai sintēzes gāzes ražošanai.
5. KS – mazsalipes kokss. Plastmasas slāņa biezums ir līdz 9 mm. Raksturīga zema saķepināšana. Ogļu kvalitātes KS koksa uzņēmumi izmanto kā liesu komponentu. To izmanto arī dažās ražošanas jomās slāņu sadedzināšanai.
6. GK – gāzes koksēšana. Koksējot tiek iegūts labi sakausēts kokss, bet ar zemu mehānisko izturību. Saķepinātais produkts ir viegli sadalāms mazos gabaliņos. Parasti gāzes ogles izmanto maisījumos ar citām koksa oglēm.

Šādas koksa ogles tiek uzskatītas par vispiemērotākajām saķepināšanai: treknās, nedaudz saķepinošās, gāzveida, liesās saķepināšanas un kokss tīrā veidā. Tie satur vismazāko piemaisījumu daudzumu, un tiem ir augstsplastiskums.

Lietošanas jomas

Galvenais koksa ogļu mērķis ir rūpnieciskā degviela. Degšanas laikā koksa ogles izdala lielu daudzumu siltumenerģijas. Tātad šīs degvielas aizdegšanās temperatūra ir 470ºС. Bet dedzināšana nav vienīgais veids, kā iegūt no šīs fosilijas noderīgas īpašības. Ir daudzas citas tautsaimniecības nozares, kas efektīvi izmanto koksa ogles. Šī dabas resursa izmantošana rūpnieciskajos procesos ļauj no tā iegūt svinu, molibdēnu, cinku, germāniju, sēru, galliju un citus ķīmiskos elementus. Ogļu rūpniecības atkritumiem ir arī rūpniecisks pielietojums. Tātad tie tiek pārstrādāti ugunsizturīgos materiālos un abrazīvos materiālos. No atkritumiem tiek ražoti arī būvmateriāli.

Kopumā no akmens kurināmā tiek izgatavoti vairāk nekā 300 produktu veidi. Ogles izmanto kā galveno materiālu oglekļa-grafīta konstrukcijas elementu, augsta slāpekļa skābju ražošanai, ko izmanto mēslošanas līdzekļos. Vielām, kas izdalās koksēšanas procesā, ir efektīvs pielietojums. Tātad sausās destilācijas laikā veidojas akmeņogļu darva un amonjaka ūdens. Tie ir arī pārstrādājami.

Turklāt koksēšana rada gāzveida produktus, kas satur benzolu, fenolu, amonjaku un toluolu. Tie kalpo kā citu labvēlīgu vielu avoti.

Koksa ogļu ražošana Ukrainā

Ukrainā galvenokārt izmanto koksa oglesmetalurģijas uzņēmumi. Tādējādi metalurģija veido aptuveni 90% no kopējā pieprasījuma pēc šāda veida degvielas. Valsts ieguves rūpniecība piegādā koksa ogles vietējam tirgum tikai par 60%. Pārējie 40% no patērētajām oglēm tiek importēti. Galvenais koksa ogļu piegādātājs Ukrainai ir Krievija.

Pēdējos gados valstī ir pieaudzis pieprasījums pēc ārvalstu izejvielām. Tas ir saistīts ar vietējās ražošanas samazināšanos. Arī pieprasījums pēc vietējām izejvielām samazinās to kvalitātes pazemināšanās dēļ, jo metalurģijas rūpnīcās nevar izmantot ogles ar augstu sēra saturu.

Ukrainā koksa ogles iegūst baseinos: Doņeckā, Ļvovā-Voļinā, Dņeprā. Lielākais ogļu krājumu apjoms ir koncentrēts Doņeckas, Luhanskas un Dņepropetrovskas apgabalos. Šobrīd politiskās nestabilitātes dēļ koksa ogļu ražošana Austrumukrainā ir apturēta.

Ogļu ieguve Krievijā

Krievijā ir lielas ogļu atradnes. Saskaņā ar skaitļiem valsts ieņem vienu no pirmajām vietām pasaulē ogļu rezervju ziņā. Vairāk nekā 67% no tiem ir akmeņogles. No tiem 10% ir koksa ogles.

Krievijā koksa ogles tiek iegūtas Kuzņeckas, Pečoras, Južnojakutskas, Doņeckas un Kizelovskas baseinos. Pirmie divi baseini ražo visvairāk ogļu.

Koksa ogļu rezerves Krievijas Federācijā sasniedz 47,3 miljardus tonnu. Tomēr tikai neliela daļa ir izmantojama. ATPēdējos gados koksa ogļu ražošana Krievijā ir bijusi 70 miljonu tonnu apmērā gadā. Ar to pietiek, lai nodrošinātu valsts rūpniecības uzņēmumus ar izejvielām.

Koksa ogles Krievijā tiek iegūtas stabilā tempā. Ogļu ražošanas pieaugums notiks gadījumā, ja palielināsies pieprasījums pēc šāda veida izejvielām, kas saistīts ar metalurģijas un saistīto Krievijas ekonomikas nozaru attīstību.

Koksa ogļu tirgus perspektīvas

Tuvākajos gados Krievijas ogļu rūpniecību gaida pārmaiņas. Galvenās nozares attīstības jomas būs saistītas ar ogļu ražošanas vertikālo sistēmu. Tādējādi valsts politika paredz mazas un vidējas jaudas energoobjektu izveidi uz ogļraktuvju bāzes. Tāpat ogļu ieguves uzņēmumos plānots uzstādīt iekārtas, kas ļauj ogles pārstrādāt videi draudzīgā sintētiskā kurināmā.

Pārdošanas apjomu ziņā pieprasījums pēc koksa oglēm Krievijā augs. Fakts ir tāds, ka papildus tērauda rūpnīcām kokss izmanto krāsaino metalurģiju un daudzas citas nozares. Tātad 1 tonnas čuguna ražošanai nepieciešamas aptuveni 0,4 tonnas koksa. Un ierobežotā apjomā tiek izmantotas alternatīvas tehnoloģijas, kas ļauj to aizstāt ar ienesīgāku resursu.

Tendences globālajā koksa ogļu tirgū

Šodien daudzi ogļu uzņēmumi visās valstīs piedzīvo koksa ogļu zemāku cenu krīzi. Šo problēmu saasina valstis, kas piegādā koksu pārmērīgos daudzumos. Tāpat liela ietekme uz cenām ir pircēju vēlmei samazināt izmaksas. Vēl viena nelabvēlīga situācija rodas no tērauda ražotāju vēlmes samazināt ražošanas izmaksas. Eiropā un Ķīnā pieprasījums pēc koksa oglēm turpina augt, taču tas notiek uz augstākās klases produktu rēķina. Bet kopumā pasaules tirgū izejvielu iepirkumu apjoms krītas.

Nedaudz stabilizēja situāciju ar enerģijas izejvielām ASV tirgū. Taču tā cena turpina kristies, jo samazinās pieprasījums pēc tērauda. Tā rezultātā var samazināties koksa ogļu ražošana ASV un Eiropā.

Bet eksperti prognozē enerģijas izejvielu importa pieaugumu Indijā. Koksa ogļu importa ziņā šī valsts ieņem trešo vietu pasaulē.

Izejvielu cena

2015. gada otrajā ceturksnī ir vērojams koksa akmeņogļu cenu samazinājums. Lielie globālie uzņēmumi piedāvā izejvielas par cenu, kas ir par 5-10% zemāka, salīdzinot ar pirmo ceturksni. Tādējādi Dienvidāfrikas uzņēmums Anglo American piedāvāja Japānai augstākās kvalitātes koksa ogles par 116 USD par 1 tonnu. Vidējā cena par 1 tonnu koksa ogļu ir 117 USD.