than cốc và than antraxit

than cốc và than antraxit: Tổng quan so sánh

Than cốc (còn được gọi là than luyện kim) và than antraxit đều là than cao cấp, tuy nhiên chúng phục vụ các mục đích cơ bản khác nhau trong công nghiệp do các tính chất vật lý và hóa học riêng biệt của chúng.. Trong khi than luyện cốc không thể thiếu trong sản xuất thép, đóng vai trò là nguồn carbon chính trong quá trình lò cao, antraxit được đánh giá cao vì hàm lượng cacbon cao, chất dễ bay hơi thấp, và đặc tính đốt sạch, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng sưởi ấm chuyên dụng và các quy trình công nghiệp nhất định. Bài viết này sẽ mô tả những khác biệt chính của chúng, Ứng dụng, và cung cấp bối cảnh thông qua việc sử dụng trong thế giới thực.

Sự khác biệt cốt lõi nằm ở đặc tính đóng bánh của chúng—khả năng làm mềm, sưng lên, và sau đó đông đặc lại thành một khối xốp nhưng chắc gọi là than cốc khi đun nóng trong điều kiện không có không khí. Đây là đặc tính xác định của than cốc nhưng không có ở than antraxit.. Bảng sau đây tóm tắt sự tương phản chính của chúng:

Tính năng	Than cốc (Luyện kim)	than antraxit
Sử dụng chính	Sản xuất than cốc để luyện thép (lò cao).	Sưởi ấm không gian, lọc nước, thiêu kết luyện kim, như một nguồn carbon.
Tài sản đóng bánh	Thiết yếu. Hình thức mạnh mẽ, than cốc xốp khi bị cacbon hóa.	Không đóng bánh. Không làm mềm; nó cháy trong một thời gian ngắn, ngọn lửa xanh.
Hàm lượng cacbon	Cao (tiêu biểu 85-90%).	Rất cao (tiêu biểu 92-98%).
vật chất dễ bay hơi	Vừa phải (15-30%), quan trọng cho quá trình làm bánh.	Rất thấp (<10%).
Phẩm chất cháy bỏng	Không được sử dụng làm nhiên liệu trực tiếp cho nhiệt của nó; có giá trị vì hành vi luyện cốc của nó.	Đốt sạch, giá trị nhiệt cao trên một đơn vị khối lượng, ít khói/bồ hóng.
Chợ trọng điểm	Ngành thép toàn cầu. Giá cả gắn chặt với chu kỳ sản xuất thép.	Thị trường ngách: sưởi ấm khu dân cư (đặc biệt là ở các khu vực cụ thể như Pennsylvania, Hoa Kỳ), ứng dụng nhiên liệu không khói.

Một số nguyên tố Nghiên cứu trường hợp thực tế nêu bật vai trò không thể thay thế của than cốc là mô hình nhà máy thép tích hợp được các công ty như ArcelorMittal hay Nippon Steel áp dụng. Trong quá trình này, Hỗn hợp đặc biệt của than cốc cứng cao cấp được lựa chọn cẩn thận và nung trong lò cốc ở nhiệt độ khoảng 1100°C để 18-24 giờ để loại bỏ chất dễ bay hơi và sản xuất than cốc. Than cốc này sau đó được nạp vào lò cao cùng với quặng sắt và đá vôi. Than cốc phục vụ ba chức năng quan trọng: 1) như một Nhiên liệu để tạo ra nhiệt độ cao cần thiết; 2) như một chất khử, nơi carbon monoxide của nó chuyển hóa oxit sắt thành sắt kim loại; Và 3) như một chất thấm kết cấu hỗ trợ cho phép khí đi qua lò đồng thời hỗ trợ gánh nặng quặng sắt. Không có loại vật liệu hoặc loại than nào khác có thể thực hiện đồng thời tất cả các vai trò này một cách kinh tế ở quy mô công nghiệp.

Antraxit tìm thấy ứng dụng cổ điển của nó ở những nơi sạch sẽ, cần có nhiệt độ duy trì. Có ý nghĩa lịch sử đối với việc sưởi ấm gia đình ở vùng đông bắc Hoa Kỳ ("vùng than" của Pennsylvania), Ngày nay nó vẫn được sử dụng trong một số bếp lò và nồi hơi gia dụng do hiệu suất cao và mức độ ô nhiễm thấp so với các loại than khác.. Một ứng dụng công nghiệp quan trọng là thiêu kết luyện kim. Ví dụ, một số nhà máy thép sử dụng than antraxit nghiền mịn (thường được gọi là "gió antraxit") như một nguồn nhiên liệu trong sợi thiêu kết, nơi quặng sắt mịn được kết tụ trước khi nạp vào lò cao. Độ bay hơi thấp của nó đảm bảo quá trình đốt cháy được kiểm soát trong hỗn hợp thiêu kết.

---

Câu hỏi thường gặp (Câu hỏi thường gặp)

1. Có thể dùng than antraxit thay thế than cốc trong sản xuất thép không??
KHÔNG. Antraxit thiếu đặc tính đóng bánh quan trọng cần thiết để tạo nên độ bền, than cốc xốp cần thiết để hỗ trợ gánh nặng lò cao. Mặc dù nó có thể được bơm dưới dạng than nghiền vào lò cao hiện đại để bù đắp một phần lượng tiêu thụ than cốc (một quá trình được gọi là Phun than nghiền hoặc PCI), nó không thể thay thế vai trò vật lý của than cốc có nguồn gốc từ lò luyện cốc.

2. Tại sao có lo ngại về nguồn cung than cốc?
Than cốc chất lượng cao là nguồn tài nguyên tập trung về mặt địa lý với Úc là nước xuất khẩu chiếm ưu thế, tiếp theo là Hoa Kỳ và Canada.
Chuỗi cung ứng của nó rất quan trọng đối với sản xuất thép toàn cầu.
Nỗi lo nảy sinh từ yếu tố địa chính trị,
chính sách môi trường ảnh hưởng đến khai thác mỏ,
và thiếu các lựa chọn thay thế sẵn có ở quy mô lớn để sản xuất thép sơ cấp,
làm cho nó trở thành một mặt hàng quan trọng về mặt chiến lược.

3.là gì "than PCI" và chúng liên quan như thế nào với những loại này?
Than PCI là loại than được sử dụng đặc biệt cho việc ép phun than nghiền.
Chúng thường là các loại than không đóng bánh hoặc đóng bánh yếu được nghiền thành bột và thổi vào tuyeres lò cao.
Công nghệ này làm giảm tổng lượng than cốc đắt tiền cần thiết.
Một số loại than cốc bán mềm cấp thấp hơn hoặc thậm chí một số loại than antraxit nhất định có thể phù hợp làm than PCI,
nhưng chúng phục vụ vai trò bổ sung này hơn là thay thế than cốc cứng nguyên chất.

4.Than antraxit sạch hơn các loại than khác?
Đúng,về mặt tương đối.
Antraxit có ít tạp chất hơn
(VÍ DỤ., lưu huỳnh)
và chất dễ bay hơi rất thấp,
dẫn đến vật chất hạt ít hơn đáng kể,
khói,
và lượng khí thải hydrocarbon khi đốt cháy hiệu quả so với than bitum hoặc than non.
Tuy nhiên,
nó vẫn là nhiên liệu hóa thạch và thải ra CO₂.

5.Có tác động môi trường cụ thể nào đối với việc khai thác và sử dụng than cốc không??
Có. Quá trình luyện cốc tự tạo ra khí thải
(bao gồm các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi)
trừ khi được kiểm soát chặt chẽ.
Hơn nữa,
Hoạt động của pin lò than cốc tốn nhiều năng lượng.
Từ góc độ vòng đời,
sản xuất thép thông qua con đường lò cao sử dụng than cốc là nguồn phát thải CO₂ công nghiệp chính,
thúc đẩy nghiên cứu các giải pháp thay thế khử trực tiếp dựa trên hydro nhằm mục đích loại bỏ hoàn toàn nhu cầu về than luyện kim theo thời gian