რა არის კოკოქსის ნახშირი და სად გამოიყენება

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

ნავთობზე ფასების ზრდამ და ენერგიის ალტერნატიული წყაროების ძიებამ გამოიწვია არა მხოლოდ ახალი ტექნოლოგიების განვითარება, არამედ ყურადღება მიიპყრო სხვა, არანაკლებ სასარგებლო ნედლეულზე - ნახშირზე. მრეწველობისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანია კოქსის ქვანახშირი. რა არის მისი ღირებულება და სად არის მოპოვებული, აღწერილია ამ სტატიაში.

რა არის კოქსის ნახშირი

ეს არის მყარი ნახშირი, საიდანაც კოქსის პირობებში მიიღება გარკვეული სიმტკიცის და ზომის კოქსი. მას დიდი მნიშვნელობა აქვს ინდუსტრიისთვის და აქტიური მოთხოვნაა მრავალ ინდუსტრიაში. ამრიგად, კოქსის ნახშირი გამოიყენება, როგორც ძირითადი საწვავი ფოლადის და ენერგიის წარმოებაში.

კოკირებული ნახშირი განსხვავდება სხვა ბიტუმიანი ნახშირისგან პლასტიკურ მდგომარეობაში გადასვლისა და ჟანგბადის გარეშე მაღალ ტემპერატურაზე ზემოქმედების უნარით.

კოქსის ნახშირის შემადგენლობა

კოკირებული ნახშირი კონცენტრირებული და გამდიდრებული სახით ხასიათდება ფერფლის დაბალი შემცველობით (10%-ზე ნაკლები), აქროლადი კომპონენტების დაბალი შემცველობით (15-დან 37%-მდე) და გოგირდით.(3,5%-ზე ნაკლები). ნახშირის სხვა ტიპებთან შედარებით, კოქსის ნახშირს აქვს წვის მაღალი ტემპერატურა და ხასიათდება მინარევების დაბალი შემცველობით. ნახშირის სხვადასხვა საბადოებში შემადგენელი ნივთიერებების თანაფარდობა შეიძლება ოდნავ განსხვავდებოდეს. ამის გათვალისწინება ძალზე მნიშვნელოვანია მისი კოქსაციის პროცესში. ასე რომ, ქვანახშირის დამუშავებამდე აუცილებლად განისაზღვრება მისი შემადგენლობა, კოქსირების სიმძლავრე, შემწვარი სიმძლავრე და სხვა მაჩვენებლები. პოსტსაბჭოთა სივრცის ტერიტორიაზე კოქსაციისთვის გამოიყენება ნახშირის შემდეგი სახეობები:

• K - კოკა.
• F - ცხიმი.
• G - გაზი.
• OS - მჭლე შედუღება.
• SS - უაღრესად დამამშვიდებელი.

კოკის პროცესი

კოკინგი არის ნახშირის კოქსად გადაქცევის ტექნოლოგიური პროცესი. იგი შედგება რამდენიმე ეტაპისგან. პირველ ეტაპზე ნახშირს ამზადებენ კოქსირებისთვის. მოპოვებული ქვანახშირი იჭრება და წარმოიქმნება სპეციალური ნარევები - მუხტი. შემდეგი ნაბიჯი არის კოქსირება. იგი ხდება კოქსის ღუმელის სპეციალურ კამერებში გაზის გათბობის გამოყენებით. მომზადებულ ნარევს ათავსებენ ღუმელში 15 საათის განმავლობაში, სადაც მთელი ამ დროის განმავლობაში ტემპერატურა 1000ºС-მდე იზრდება. ამ პროცესის შედეგია „კოქსის ნამცხვარი“.

კოქსირების ტექნოლოგია მკვეთრად შეიცვალა მეოცე საუკუნის განმავლობაში, რაც საშუალებას აძლევდა ნახშირის ახალი საბადოების განვითარებას.

შეფასებით, მსოფლიოში ნახშირის წარმოების დაახლოებით 10% კოქსირდება. ეს ფაქტი ადასტურებს ინდუსტრიის მაღალ მოთხოვნას კოქსინგზენახშირი.

რა განსხვავებაა კოქსინგსა და თერმულ ნახშირს შორის

მრეწველობისთვის უდიდეს ღირებულებას იძლევა კოქსირების ნახშირი, რომელიც გამოიყენება როგორც პროცესის საწვავი ეროვნული ეკონომიკის ბევრ ინდუსტრიულ სექტორში. მაგალითად, რკინის დნობისთვის. მთავარი მახასიათებელი, რომელიც განასხვავებს კოქს ნახშირს ენერგეტიკული ნახშირისგან, არის ვიტრენის არსებობა. ეს არის ნახშირის ნაცარი კომპონენტი, რომელიც წარმოიქმნება მცენარეების დაშლის შედეგად ჟანგბადის ნაკლებობით. ვიტრენის თვისებები შედგება მაღალი ტემპერატურის გავლენის ქვეშ დნობისა და შედუღების უნარში. ამრიგად, ქვანახშირის მიკრონაწილაკები ერთ მკვრივ მასად იკვრება. რაც უფრო დიდია ვიტრენის კონცენტრაცია, მით უფრო მაღალია ასეთი ნახშირის კოქსირების ხარისხი.

ყველაზე დიდი რაოდენობით დნობადი ნივთიერებები შეიცავს ნახშირის ასეთ ხარისხს: კოქსი, გაზი, ცხიმოვანი, უცხიმო და კოქსის ცხიმი.

ნახშირის კლასები

ბუნებაში არსებობს ნახშირის მრავალი სახეობა, რომელიც განსხვავდება ტექნიკური შემადგენლობით, აგლომერაციით და აქროლადი კომპონენტებით. მხოლოდ რამდენიმე კლასის ნახშირი შესაფერისია კოქსისთვის. მაგრამ ყველა მათგანი არ არის შესაფერისი მათი სუფთა სახით შედუღებისთვის. ზოგჯერ საჭიროა ზოგიერთი კომპონენტის დამატება. ასე რომ, არსებობს კოქსირების ნახშირის შემდეგი კლასები:

1. K - კოკა. ამ ბრენდის ნახშირის მისი სუფთა სახით კოქსირებისას მიიღება სტანდარტული მეტალურგიული კოქსი. უმაღლესი ხარისხის ნახშირის მისაღებად ემატება სხვა კლასები - თამამი ანგაზი.
2. KZh - კოქსის ცხიმი. მას აქვს საუკეთესო კოქსირების უნარი, იგი ძირითადად გამოიყენება კოქსის დასამზადებლად სხვა კლასის ნახშირის დამატების გარეშე. კოქსის ცხიმოვანი ნახშირის შემადგენლობა შეიცავს არასტაბილურ კომპონენტებს 30%-მდე. ვიტრენის ანარეკლი - 1,3%. პლასტმასის ფენის სისქე 18 მმ. კოქსის ხარისხის შეცვლის გარეშე დასაშვებია ამ ბრენდისთვის CS, OS და KO 20%-მდე დამატება.
3. KO - კოქსის მჭლე. ფენის სისქე 10-12 მმ-ია, ვიტრინის ანარეკლი 1%-მდეა. როგორც წესი, ეს ბრენდი არ გამოიყენება ცალკე, არამედ მხოლოდ ZhK და GZh ნახშირთან ერთად.
4. KSN - კოქსის დაბალი შემადგენლობის დაბალი მეტამორფოზი. აგლომერაციის დროს ამ ტიპის ნახშირი წარმოქმნის სარეცხი კოქსის დაბალი სიმტკიცის, ამიტომ იგი ძირითადად გამოიყენება სხვა ხარისხებთან ერთად აგლომერაციისთვის ან სინაზის წარმოებისთვის.
5. KS - დაბალი შემწვარი კოკა. პლასტმასის ფენის სისქე 9 მმ-მდეა. ახასიათებს დაბალი შედუღება. ქვანახშირის კლასის KS გამოიყენება კოქსის საწარმოების მიერ, როგორც მჭლე კომპონენტი. იგი ასევე გამოიყენება წარმოების ზოგიერთ უბანში ფენოვანი წვის მიზნით.
6. GK – გაზის კოკინგი. კოქსირებისას მიიღება კარგად შერწყმული კოქსი, მაგრამ დაბალი მექანიკური სიძლიერით. აგლომერირებული პროდუქტი ადვილად იყოფა პატარა ნაჭრებად. ჩვეულებრივ, გაზის ქვანახშირი გამოიყენება სხვა კოქსინგ ნახშირთან ნარევებში.

კოქსის ნახშირის შემდეგი კლასები ითვლება საუკეთესოდ შედუღებისთვის: ცხიმიანი, ოდნავ შემდუღებელი, გაზი, მჭლე შედუღება და კოქსი მისი სუფთა სახით. ისინი შეიცავს ყველაზე ნაკლებ მინარევებს და მათ აქვთ მაღალიპლასტიურობა.

აპლიკაციის სფერო

კოქსის ნახშირის ძირითადი დანიშნულება სამრეწველო საწვავია. წვის დროს კოქსის ნახშირი გამოყოფს დიდი რაოდენობით თერმული ენერგიას. ასე რომ, ამ საწვავის აალების ტემპერატურაა 470ºС. მაგრამ წვა არ არის ერთადერთი გზა ამ ნამარხიდან სასარგებლო თვისებების ამოსაღებად. არსებობს ეროვნული ეკონომიკის მრავალი სხვა სექტორი, რომლებიც ეფექტურად იყენებენ კოქსინგ ნახშირს. ამ ბუნებრივი რესურსის სამრეწველო პროცესებში გამოყენება შესაძლებელს ხდის მისგან ტყვიის, მოლიბდენის, თუთიის, გერმანიუმის, გოგირდის, გალიუმის და სხვა ქიმიური ელემენტების მიღებას. ნახშირის მრეწველობის ნარჩენებს ასევე აქვთ სამრეწველო გამოყენება. ასე რომ, ისინი მუშავდება ცეცხლგამძლე მასალებად და აბრაზიებად. სამშენებლო მასალები ასევე იწარმოება ნარჩენებისგან.

სულ ქვის საწვავისგან მზადდება 300-ზე მეტი სახეობის პროდუქტი. ნახშირი გამოიყენება, როგორც ძირითადი მასალა ნახშირბად-გრაფიტის სტრუქტურული ელემენტების, მაღალი აზოტის მჟავების წარმოებისთვის, რომლებიც გამოიყენება სასუქებში. ნივთიერებებს, რომლებიც გამოიყოფა კოქსირების პროცესში, ეფექტური გამოყენება აქვთ. ასე რომ, მშრალი დისტილაციის დროს წარმოიქმნება ქვანახშირის ტარი და ამიაკის წყალი. ისინი ასევე გადამუშავებადია.

გარდა ამისა, კოკინგი წარმოქმნის აირისებრ პროდუქტებს, რომლებიც შეიცავს ბენზოლს, ფენოლს, ამიაკას და ტოლუენს. ისინი ემსახურებიან როგორც სხვა სასარგებლო ნივთიერებების წყაროს.

კოკირებული ნახშირის წარმოება უკრაინაში

უკრაინაში ძირითადად გამოიყენება კოკოკური ნახშირიმეტალურგიული საწარმოები. ამრიგად, მეტალურგიას შეადგენს ამ ტიპის საწვავზე მთლიანი მოთხოვნის დაახლოებით 90%. ქვეყნის მოპოვებადი მრეწველობა კოქსინგ ნახშირს შიდა ბაზარს მხოლოდ 60%-ით აწვდის. მოხმარებული ნახშირის დარჩენილი 40% იმპორტირებულია. უკრაინის კოქსის ნახშირის მთავარი მიმწოდებელი რუსეთია.

ბოლო წლებში ქვეყანაში გაიზარდა მოთხოვნა უცხოურ ნედლეულზე. ეს გამოწვეულია შიდა წარმოების შემცირებით. ასევე, შიდა ნედლეულზე მოთხოვნა იკლებს მისი ხარისხის შემცირების გამო, რადგან მეტალურგიულ საწარმოებს არ შეუძლიათ გოგირდის მაღალი შემცველობის ნახშირის გამოყენება.

უკრაინაში კოქსის ქვანახშირი მოიპოვება აუზებში: დონეცკი, ლვოვ-ვოლინი, დნეპერი. ნახშირის მარაგების უდიდესი რაოდენობა კონცენტრირებულია დონეცკის, ლუგანსკის და დნეპროპეტროვსკის რეგიონებში. ამ დროისთვის, პოლიტიკური არასტაბილურობის გამო, აღმოსავლეთ უკრაინაში კოქსის ნახშირის წარმოება შეჩერებულია.

ნახშირის მოპოვება რუსეთში

რუსეთში არის ქვანახშირის დიდი საბადოები. მაჩვენებლების მიხედვით, ქვეყანა მსოფლიოში ერთ-ერთ პირველ ადგილს იკავებს ნახშირის მარაგების მხრივ. მათი 67%-ზე მეტი ქვანახშირია. მათგან 10% არის კოქსის ნახშირი.

რუსეთში კოქსინგის ქვანახშირი მოიპოვება აუზებში: კუზნეცკი, პეჩორა, იუჟნო-იაკუტსკი, დონეცკი და კიზელოვსკი. პირველი ორი აუზი აწარმოებს ყველაზე მეტ ნახშირს.

კოკირებული ნახშირის მარაგი რუსეთის ფედერაციაში შეადგენს 47,3 მილიარდ ტონას. თუმცა, მხოლოდ მცირე ნაწილია გამოსაყენებელი. ATბოლო წლებში რუსეთში კოქსის ნახშირის წარმოება წელიწადში 70 მილიონი ტონა იყო. ეს საკმარისია ქვეყნის სამრეწველო საწარმოების ნედლეულით უზრუნველსაყოფად.

რუსეთში ნახშირის მოპოვება სტაბილური ტემპით ხდება. ნახშირის წარმოების ზრდა მოხდება ამ ტიპის ნედლეულზე მოთხოვნის გაზრდის შემთხვევაში, რუსეთის ეკონომიკის მეტალურგიული და მასთან დაკავშირებული დარგების განვითარების გამო..

Coking ქვანახშირის ბაზრის პერსპექტივები

მომავალ წლებში რუსეთის ქვანახშირის ინდუსტრია ცვლილებებს ელოდება. მრეწველობის განვითარების ძირითადი სფეროები დაკავშირებული იქნება ქვანახშირის წარმოების ვერტიკალურ სისტემასთან. ამრიგად, სახელმწიფო პოლიტიკა ითვალისწინებს ქვანახშირის მაღაროების ბაზაზე მცირე და საშუალო სიმძლავრის ენერგეტიკული ობიექტების შექმნას. ასევე იგეგმება ქვანახშირის მომპოვებელ საწარმოებში აღჭურვილობის დამონტაჟება, რომელიც საშუალებას აძლევს ქვანახშირის გადამუშავებას ეკოლოგიურად სუფთა სინთეზურ საწვავად.

გაყიდვების მოცულობის თვალსაზრისით, რუსეთში კოქსინგ ნახშირზე მოთხოვნა გაიზრდება. ფაქტია, რომ ფოლადის ქარხნების გარდა, ფერადი მეტალურგია და მრავალი სხვა ინდუსტრია იყენებს კოქს. ასე რომ, 1 ტონა ღორის რკინის წარმოებისთვის საჭიროა დაახლოებით 0,4 ტონა კოქსი. და ალტერნატიული ტექნოლოგიები, რომლებიც საშუალებას აძლევს მის ჩანაცვლებას უფრო მომგებიანი რესურსით, გამოიყენება შეზღუდული რაოდენობით.

ტენდენციები კოქსინგის ქვანახშირის გლობალურ ბაზარზე

დღეს, ყველა ქვეყნის ქვანახშირის მრავალი კომპანია განიცდის კოკირებული ნახშირის დაბალი ფასების კრიზისს. ამ პრობლემას ამწვავენ სახელმწიფოები, რომლებიც აწვდიან კოქს ჭარბი რაოდენობით.ასევე, მყიდველების სურვილი, შეამცირონ ხარჯები, დიდ გავლენას ახდენს ფასებზე. კიდევ ერთი არახელსაყრელი ვითარება წარმოიქმნება ფოლადის მწარმოებლების სურვილიდან, შეამცირონ წარმოების ხარჯები. ევროპასა და ჩინეთში კოქსინგის ქვანახშირზე მოთხოვნა კვლავ იზრდება, მაგრამ ეს უფრო მაღალი ხარისხის პროდუქციის ხარჯზეა. მაგრამ ზოგადად, მსოფლიო ბაზარზე ნედლეულის შესყიდვების მოცულობა იკლებს.

ოდნავ დასტაბილურდა ვითარება ენერგეტიკულ ნედლეულთან დაკავშირებით ამერიკის ბაზარზე. მაგრამ მისი ფასი კვლავ იკლებს ფოლადზე დაბალი მოთხოვნის გამო. შედეგად, კოქსინგის ნახშირის წარმოება აშშ-სა და ევროპაში შეიძლება შემცირდეს.

მაგრამ ექსპერტები პროგნოზირებენ ენერგეტიკული ნედლეულის იმპორტის ზრდას ინდოეთში. კოქსის ნახშირის იმპორტის მხრივ, ეს ქვეყანა მსოფლიოში მესამე ადგილზეა.

ნედლეულის ფასი

2015 წლის მეორე კვარტალში დაფიქსირდა კოქსინგ ნახშირზე ფასების კლება. მსხვილი გლობალური კომპანიები გვთავაზობენ ნედლეულს პირველ კვარტალთან შედარებით 5-10%-ით დაბალი ფასით. ამგვარად, სამხრეთ აფრიკულმა კომპანიამ Anglo American-მა იაპონიას შესთავაზა უმაღლესი ხარისხის კოქსის ქვანახშირი 116 დოლარად 1 ტონაზე. 1 ტონა კოქსინგ ნახშირის საშუალო ფასი არის $117.