Batubara metalurgi
Batubara metalurgi berbeda dari batubara termal, yang digunakan untuk energi dan pemanasan, oleh kandungan karbon dan kemampuan caking-nya.
Kemampuan caking mengacu pada kemampuan batubara untuk diubah menjadi coke, bentuk karbon murni yang dapat digunakan dalam tungku oksigen dasar. Batubara bituminous - umumnya diklasifikasikan sebagai kelas metalurgi - lebih keras dan lebih hitam, dan mengandung lebih banyak karbon dan lebih sedikit kelembaban dan abu dari batubara peringkat rendah.
Nilai batu bara dan kemampuan caking-nya ditentukan oleh peringkat batubara - ukuran bahan yang mudah menguap dan tingkat metamorfisme - serta pengotor mineral dan kemampuan batubara untuk meleleh, membengkak, dan melapisi kembali ketika dipanaskan. Tiga kategori utama batubara metalurgi adalah:
- Batubara coking keras (HCC)
- Batubara kokas semi-lunak (SSCC)
- Batubara injeksi batubara (PCI)
Batubara coking keras seperti antrasit memiliki sifat coking yang lebih baik daripada batu bara kokas semi-lunak, yang memungkinkan mereka untuk mendapatkan harga yang lebih tinggi. HCC Australia dianggap sebagai patokan industri.
Sementara batubara PCI sering tidak diklasifikasikan sebagai batu bara kokas, batubara masih digunakan sebagai sumber energi dalam proses pembuatan baja dan dapat menggantikan sebagian kokas dalam beberapa tanur tiup.
Pembuatan Coke
Pembuatan kokas secara efektif adalah karbonisasi batu bara pada suhu tinggi. Produksi biasanya berlangsung dalam baterai kokas yang terletak di dekat pabrik baja yang terintegrasi. Di baterai, coke oven ditumpuk dalam baris. Batubara dimuat ke dalam oven dan kemudian dipanaskan tanpa adanya oksigen hingga suhu sekitar 1100 ° C (2000 ° F).
Tanpa oksigen, batubara tidak terbakar tetapi, sebaliknya, mulai mencair. Suhu tinggi memuai pengotor yang tidak diinginkan yang ada dalam batubara, seperti hidrogen, oksigen, nitrogen, dan sulfur. Gas-gas yang lepas ini dapat dikumpulkan dan dipulihkan sebagai produk sampingan atau dibakar sebagai sumber panas.
Setelah pendinginan, kokas memadat sebagai gumpalan berpori, kristal karbon yang cukup besar untuk digunakan oleh tanur tiup. Keseluruhan proses dapat memakan waktu antara 12 hingga 36 jam.
Sifat-sifat yang melekat pada batu bara masukan awal sangat mempengaruhi kualitas akhir dari kokas yang dihasilkan. Kurangnya persediaan batu bara individu yang dapat diandalkan berarti bahwa pembuat coke saat ini sering menggunakan campuran hingga dua puluh bara yang berbeda untuk menawarkan produk yang konsisten kepada pembuat baja.
Sekitar 1,5 ton batu bara metalurgi diperlukan untuk menghasilkan 1 ton kokas.
Coke dalam pembuatan baja
Tungku oksigen dasar (BOF), yang menyumbang 70 persen dari produksi baja di seluruh dunia, membutuhkan bijih besi , coke, dan fluks sebagai bahan pakan dalam produksi baja.
Setelah blast furnace diberi makan dengan bahan-bahan ini, udara panas ditiup ke dalam campuran. Udara menyebabkan kokas terbakar, meningkatkan suhu hingga 1700 ° C, yang mengoksidasi kotoran. Proses ini mengurangi kandungan karbon hingga 90 persen dan menghasilkan besi cair yang dikenal sebagai logam panas.
Logam panas kemudian dikeringkan dari tanur tiup dan dikirim ke BOF di mana baja bekas dan batu gamping ditambahkan untuk membuat baja baru. Elemen lain, seperti molibdenum , kromium atau vanadium dapat ditambahkan untuk menghasilkan nilai baja yang berbeda.
Rata-rata, sekitar 630 kilogram kokas diperlukan untuk menghasilkan 1000 kilogram (1 ton) baja.
Efisiensi produksi dalam proses blast furnace sangat tergantung pada kualitas bahan baku yang digunakan. Blast furnace yang diberi coke berkualitas tinggi akan membutuhkan lebih sedikit kokas dan fluks, menurunkan biaya produksi dan menghasilkan logam panas yang lebih baik.
Pada 2013, sekitar 1,2 miliar ton batu bara digunakan oleh industri baja. China adalah produsen dan konsumen batu bara kokas terbesar di dunia, terhitung sekitar 527 juta ton pada tahun 2013. Australia dan AS mengikuti, masing-masing memproduksi 158 dan 78 juta ton.
Pasar internasional untuk batu bara kokas, tidak mengherankan, sangat bergantung pada industri baja. Harga per ton batu bara kokas terus meningkat dari sekitar US $ 40 pada tahun 2000 menjadi lebih dari US $ 200 pada tahun 2011, tetapi sejak itu jatuh.
Produsen utama termasuk BHP Billiton , Teck, Xstrata, Anglo American dan Rio Tinto.
Lebih dari 90 persen dari total perdagangan batubara laut melalui laut dicatat dengan pengiriman dari Australia, Kanada, dan Amerika Serikat.
> Sumber
> Valia, Hardarshan S. Coke Produksi untuk Blast Furnace Ironmaking . Pabrik baja.
URL: www.steel.org
World Coal Institute. Batubara & Baja (2007) .
URL: www.worldcoal.org