Corsa Coal Corp. – Uhlí ve výrobě oceli

Metalurgické uhlí, známé také jako koksovatelné uhlí, se používá k výrobě koksu, primárního zdroje uhlíku používaného při výrobě oceli. Hutní uhlí se od energetického uhlí, které se používá k výrobě energie a k vytápění, liší obsahem uhlíku a koksovatelností. Koksovatelnost znamená schopnost uhlí přeměnit se na koks, čistou formu uhlíku, kterou lze použít v základních kyslíkových pecích. Černé uhlí – obecně klasifikované jako metalurgická třída – je tvrdší a černější a obsahuje více uhlíku a méně vlhkosti a popela než uhlí nízké třídy.

Třída uhlí a jeho koksovatelnost jsou určeny stupněm ranosti uhlí – mírou těkavých látek a stupněm metamorfismu – a také minerálními nečistotami a schopností uhlí při zahřívání tát, bobtnat a tuhnout.

Uhlí při výrobě oceli

Výroba koksu je vlastně karbonizace uhlí za vysokých teplot. Výroba obvykle probíhá v koksárenské baterii umístěné v blízkosti integrované ocelárny. V baterii jsou koksárenské pece uspořádány v řadách. Uhlí se nakládá do pecí a poté se zahřívá za nepřítomnosti kyslíku až na teplotu kolem 1 100 stupňů Celsia (2 000 stupňů Fahrenheita).

Bez kyslíku uhlí nehoří, ale začne se tavit. Při vysokých teplotách se vypařují nežádoucí nečistoty, jako je vodík, kyslík, dusík a síra. Tyto zplodiny lze buď shromáždit a získat zpět jako vedlejší produkty, nebo spálit jako zdroj tepla.

Po ochlazení koks tuhne jako hrudky porézního krystalického uhlí dostatečně velké pro použití ve vysokých pecích.

Vlastnosti vstupního uhlí silně ovlivňují konečnou kvalitu vyrobeného koksu. Nedostatek spolehlivých dodávek jednotlivých druhů uhlí znamená, že výrobci koksu dnes často používají směsi až dvaceti různých druhů uhlí, aby mohli výrobcům oceli nabídnout konzistentní produkt.

Přibližně 1,5 milionu kusů koksu je vyrobeno z uhlí, které je vhodné pro výrobu oceli.K výrobě 1 metrické tuny (1 000 kilogramů) koksu je zapotřebí 5 tun hutního uhlí.

Uhlí při výrobě oceli

Do vysoké pece se přivádí koks, železná ruda a tavidla a do směsi se vhání horký vzduch. Vzduch způsobuje hoření koksu a zvyšuje teplotu na 1700 stupňů Celsia, čímž dochází k oxidaci nečistot. Tento proces snižuje obsah uhlíku o 90 % a výsledkem je roztavené železo známé jako horký kov.

Horký kov se poté vypustí z vysoké pece a pošle se do základní kyslíkové pece („BOF“), kde se přidá ocelový šrot a vápenec, aby se vyrobila nová ocel. K výrobě různých druhů oceli mohou být přidány další prvky, například molybden, chrom nebo vanad.

Průměrně je k výrobě 1 metrické tuny oceli zapotřebí asi 630 kilogramů koksu.

Účinnost výroby ve vysoké peci je velmi závislá na kvalitě použitých surovin. Vysoká pec zásobovaná vysoce kvalitním koksem bude potřebovat méně koksu a tavidla, což sníží výrobní náklady a povede ke kvalitnějšímu horkému kovu.