Carvão metalúrgico
Carvão metalúrgico difere do carvão térmico, que é usado para energia e aquecimento, pelo seu teor de carbono e sua capacidade de aglomeração.
A capacidade de adesão refere-se à capacidade do carvão de ser convertido em coque, uma forma pura de carbono que pode ser usada em fornos de oxigênio básicos. O carvão betuminoso - geralmente classificado como metalúrgico - é mais duro e mais negro, e contém mais carbono e menos umidade e cinzas do que os carvões de baixo nível.
O grau de carvão e sua capacidade de aglomeração são determinados pela classificação do carvão - uma medida de matéria volátil e grau de metamorfismo - bem como as impurezas minerais e a capacidade do carvão de derreter, inchar e solidificar quando aquecido. As três principais categorias de carvão metalúrgico são:
- Carvão de coque duro (HCC)
- Carvão de coque semi-macio (SSCC)
- Carvão de injeção de carvão pulverizado (PCI)
Os carvões de coque, como o antracito, têm melhores propriedades de coqueificação do que os carvões de coque semi-suaves, permitindo-lhes obter um preço mais alto. O HCC australiano é considerado o benchmark da indústria.
Embora o carvão PCI não seja freqüentemente classificado como um carvão metalúrgico, ele ainda é usado como fonte de energia no processo de produção de aço e pode substituir parcialmente o coque em alguns altos-fornos.
Fabricação de Coca-Cola
A fabricação de coque é efetivamente a carbonização do carvão a altas temperaturas. A produção normalmente ocorre em uma bateria de coque localizada perto de uma usina siderúrgica integrada. Na bateria, os fornos de coque são empilhados em fileiras. O carvão é carregado nos fornos e depois aquecido na ausência de oxigênio até temperaturas em torno de 1100 ° C (2000 ° F).
Sem oxigênio, o carvão não queima, mas, em vez disso, começa a derreter. As altas temperaturas volatilizam as impurezas indesejadas presentes no carvão, como hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e enxofre. Estes gases podem ser coletados e recuperados como subprodutos ou queimados como fonte de calor.
Após o resfriamento, o coque se solidifica como aglomerados de carbono cristalino poroso, grande o suficiente para ser usado pelos altos-fornos. Todo o processo pode demorar entre 12 e 36 horas.
As propriedades inerentes ao carvão de entrada inicial influenciam fortemente a qualidade final do coque produzido. A falta de fornecimento confiável de tipos individuais de carvão significa que os fabricantes de coque costumam usar misturas de até vinte carvões diferentes para oferecer às siderúrgicas um produto consistente.
Aproximadamente 1,5 toneladas de carvão metalúrgico são necessárias para produzir 1 tonelada de coque.
Coca-Cola na Siderurgia
Fornos básicos de oxigênio (BOF), que respondem por 70% da produção mundial de aço, necessitam de minério de ferro , coque e fluxos como matéria-prima para a produção de aço.
Depois que o alto-forno é alimentado com esses materiais, o ar quente é soprado na mistura. O ar faz com que o coque se queime, aumentando a temperatura para 1700 ° C, o que oxida as impurezas. O processo reduz o teor de carbono em 90% e resulta em um ferro fundido conhecido como metal quente.
O metal quente é então drenado do alto-forno e enviado para o BOF, onde sucata de aço e calcário são adicionados para fazer aço novo. Outros elementos, como molibdênio , cromo ou vanádio, podem ser adicionados para produzir diferentes tipos de aço .
Em média, são necessários cerca de 630 quilos de coque para produzir 1000 quilos (1 tonelada) de aço.
A eficiência da produção no processo de alto-forno é altamente dependente da qualidade das matérias-primas utilizadas. Um alto-forno alimentado com coque de alta qualidade exigirá menos coque e fluxo, reduzindo os custos de produção e resultando em um melhor metal quente.
Em 2013, estima-se que 1,2 bilhões de toneladas de carvão foram usadas pela indústria siderúrgica. A China é o maior produtor e consumidor mundial de carvão metalúrgico, respondendo por cerca de 527 milhões de toneladas em 2013. A Austrália e os EUA seguem produzindo 158 e 78 milhões de toneladas, respectivamente.
O mercado internacional de carvão metalúrgico, não surpreendentemente, é altamente dependente da indústria siderúrgica. O preço por tonelada de carvão metalúrgico cresceu de forma estável, de cerca de US $ 40 em 2000 para mais de US $ 200 em 2011, mas desde então caíram.
Os principais produtores incluem a BHP Billiton , a Teck, a Xstrata, a Anglo American e a Rio Tinto.
Mais de 90% do comércio marítimo total de carvão metalúrgico é contabilizado por remessas da Austrália, do Canadá e dos EUA.
> Fontes
> Valia, Hardarshan S. Produção de Coca para Ferro de Alto Forno . Siderurgia.
URL: www.steel.org
Instituto Mundial do Carvão. Carvão e Aço (2007) .
URL: www.worldcoal.org