Уголь для производства стали: Произведена первая в мире сталь без использования угля

Содержание

Сила стали и способы её производства. В чем сила стали?💪 Нашу жизнь невозможно представить без ст

MMK_Group

9 февраля 2022 в 11:04

Сила стали и способы её производства.
В чем сила стали?💪
Нашу жизнь невозможно представить без стали: из нее делают рельсы, дороги и автомобили, стальные каркасы укрепляют здания, сталь используют в технологиях, которые генерируют и передают энергию. Даже консервные банки и монеты – это тоже сталь. При этом процесс производства постоянно совершенствуется, появляются новые поколения стали – более гибкие, более прочные, более экологичные. Ни один другой материал не обладает такой универсальностью, поэтому можно смело сказать, что союз стали с человечеством – это надолго.
Что такое сталь?
Химически сталь – сплав железа с углеродом и другими элементами, содержащий не менее 45% железа и не более 2,14% углерода. Если в сплаве больше 2,14% углерода – это уже чугун, гораздо менее пластичный и более твердый материал.
Как производят сталь?🔥
Полный металлургический цикл, по итогам которого из природного сырья производится прокат (готовые металлургические изделия определенного профиля, изготовленные прокаткой), охватывает три передела (производства), где продукт каждого предыдущего передела является полуфабрикатом для последующего:
• Производство чугуна – первый передел;
• Производство стали – второй передел;
• Производство проката – третий передел.
Остановимся подробнее на двух основных способах производства стали (первый + второй переделы металлургического цикла): доменно-конвертерный и электросталеплавильный.
В рамках доменно-конвертерного способа производства металлурги сначала получают чугун в доменных печах – больших сооружениях в форме башен, облицованных жаропрочным кирпичом. Туда загружают железорудное сырье, металлургический кокс (продукт, который получают из коксующегося угля) и флюсовые добавки – эта смесь называется шихтой. Под воздействием нагретого до около 1200°C воздуха, который вдувают в доменную печь, шихта преобразуется в расплавленный чугун с содержанием 92-94% железа и 3-5% углерода. Из доменной печи чугун разливают в ковши и направляют на следующую стадию – в конвертер. В нем расплавленный чугун продувают воздухом или кислородом, чтобы избавить сплав от лишних примесей (углерода, марганца, кремния) и добавляют легирующие элементы (хром, никель, титан, молибден и т.д.), получая в результате различные марки стали.
Доменно-конвертерный способ производства стали наиболее популярный. По данным World Steel Association, до 70% объемов стали в мире производится с использованием доменных печей.
Электросталеплавильный способ производства предполагает использование в основном переработанной стали (металлолома), но в качестве добавок могут использоваться другие виды сырья – чугун и/или железо прямого восстановления. Для выплавки стали в электропечах электрический ток проводят сквозь специальные графитовые электроды. В результате, образованная током дуга выделяет тепло, которое плавит металлолом.
Преимущество электродугового способа – возможность выплавить сталь практически любого состава с заданными физико-химическими свойствами. Поэтому его часто используют при производстве высококачественных легированных сталей, содержащих специальные легирующие добавки, которые позволяют в значительной степени менять ряд их механических и физических свойств.
Вне зависимости от того, каким способом была выплавлена сталь, следующий шаг – доводка стали в ковше, когда металлурги добиваются необходимой балансировки химических элементов и доводят сталь до однородной структуры. После этого на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) сталь переходит из жидкого состояния в твердое – получается сляб (заготовка для последующего переката в прокатную продукцию) или квадратная заготовка.

Две противоположности: железная руда и коксующийся уголь — Новости металлургии

Металлоснабжение и сбыт

Switch to English

Конференции

20 — 21 февраля 2023г.
Сочи Региональная металлоторговля России

16 — 17 марта 2023г.
Москва Оцинкованный и окрашенный прокат: тенденции производства и потребления

6 — 7 апреля 2023г.
Екатеринбург Нержавеющая сталь и российский рынок

Объявления

Куплю 120 Продам 223

ВОЛНОВОДНАЯ ЛАТУННАЯ труба Л96 72х34х2х3000; 58х25х2х3000 мм ДП. ..
ФОЛЬГА АЛЮМИНИЕВАЯ А5 0,05х500; 0,1х500; 0,15х500; 0,…
БРОНЗОВАЯ ЧУШКА БрО5Ц6С5, БрА10Ж3, БрАЖ10М3Ц2, БрО10Ф1 ГОСТ614-97
Куплю продукцию данфос
КУПЛЮ ПРИВОДА AUMA SAEX SAREX SA 07.2 07.5 07.6 10….
куплю привода belimo белимо дорого срочно ТЕЛ 89607007813 TF230-S BLF…
Куплю продукцию Danfoss Данфосс 8-960-700-78-13 Продать данфосс Danfos…
Чугунное литье
Чугунное литье
Отливки чугунные

Все объявления

Поставщики

23 ноября
Серовский завод ферросплавов(Серов)
Оскольский электрометаллургический комбинат им. А.А. Угарова(Старый Оскол)
АвиаПриборМетиз, Научно-производственное предприятие(Арзамас)
Стилби, Торговая компания(Липецк)
17 ноября
НОРМЕТ(Екатеринбург)
15 ноября
Металлообработка, Научно-производственное объединение(Москва)
ЕВРАЗ Торговая компания(Москва)
Феррум, производственное объединение(Ярославль)
ГарантСтрой(Екатеринбург)
ГлавКреп(Санкт-Петербург)

Справочник «Металлургия. Металлопоставки. Россия.»
Добавить компанию

ЖРС
, коксующийся уголь
, Цены

22 сентября 2021 г. | 06:06

В эти дни наблюдается одна из самых удивительных ситуаций на рынке металлургического сырья: цена на одно ключевое сырье — железную руду — падает, а на другое — коксующийся уголь — бьет рекорды, констатирует корпоративный блог «Мечела» на Яндекс-Дзен. Это при том, что для выплавки одной тонны стали нужно примерно 1,2 тонны железной руды и 0,5 тонн коксующегося угля.

С одной стороны, правительство Китая ставит цель сократить «углеродный след» металлургической промышленности как минимум на 10%. Для этого необходимо, чтобы производство стали в КНР не превысило рекордный уровень прошлого года (1,05 млрд тонн, по данным Китайской ассоциации чугуна и стали). В первом полугодии текущего года выплавка стали в стране выросла на 12% относительно первого полугодия 2020 года. Чтобы добиться ожидаемого уменьшения выбросов углерода в атмосферу, требуется значительно снизить производство стали во втором полугодии. Но эта мера приведет к замедлению экономического роста Китая, что идет вразрез с национальным планом по восстановлению экономики после пандемии коронавируса.

Новости по теме

13:00,
18 ноября 2022 г.
Цена на ЖРС в России в ноябре 2022 г.

Что говорит статистика? Производство стали в Китае в июле и августе упало на 8% и 12% соответственно в сравнении с годом ранее. Тем не менее, за прошедшие 8 месяцев металлурги Поднебесной выплавили на 5% больше стали, чем за аналогичный период 2020 года.

Поставки железной руды в Китай сейчас ведутся по сильно сниженным ценам. Бенчмарк на руду с 62%-ным содержанием железа в Китае за последние 6 недель упал вполовину. Замедление темпов строительства жилья, что в немалой степени вызвано финансовыми проблемами второго крупнейшего застройщика Evergrande, тоже повлияло на стоимость железной руды.

Тем временем цены на коксующийся уголь продолжают идти вверх. Причиной этому во многом являются серьезные ограничения по экологии и нормам безопасности, которые Китай наложил на внутренних производителей угля. Ограничения, связанные со вспышкой ковид-19 в соседней Монголии, в свою очередь, нарушили цепочки поставок угля из этой страны.

Импорт австралийского коксующегося угля в Китае запрещен с октября 2020 года, он действует уже почти год.

Источник:
ИИС «Металлоснабжение и сбыт»

Просмотров: 664

Если вы нашли ошибку в тексте, вы можете уведомить об этом администрацию сайта, выбрав текст с ошибкой и нажатием кнопок
Shift+Enter

Коксующийся уголь для производства стали и альтернативы

Ноа Бичер Келк

Металлургический уголь, также называемый метуглем или коксующимся углем, представляет собой тип угля, который используется в производстве стали. Он имеет более высокую чистоту, чем энергетический уголь, который используется для производства энергии. Для производства стали метуголь нагревают примерно до 1100 градусов Цельсия, чтобы удалить воду и другие химические вещества. Это делается без присутствия кислорода. В результате получается кусок почти чистого углерода, который называется коксом.

Кокс подается в доменную печь вместе с «сырой» железной рудой и некоторыми другими минералами, называемыми флюсами. Это производит передельный чугун. Чугун является основным ингредиентом для производства стали. Таким образом, уголь играет три роли в производстве стали: восстановитель для превращения чугуна в кокс; источник энергии для управления процессом путем разрыва молекулярных связей; и источник углерода для конечного продукта (сталь представляет собой сплав углерода и железа).

Угольная промышленность любит указывать на то, что ветряные турбины сделаны из стали, а если вам нужна сталь, вам нужен уголь. Итак, каковы альтернативы?

1. Уголь нужен как восстановитель. «Восстановление» — это химическая реакция, которая превращает железную руду (Fe2O3) в чугун (2Fe). Оксид углерода (CO) является ключевым компонентом (Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2) и образуется в доменных печах при сжигании угля. Это также производит углекислый газ как побочный продукт.

Альтернативно, газообразный водород (h3) можно использовать в качестве восстановителя, что приводит к получению железа прямого восстановления (DRI) и дает только воду в качестве побочного продукта (Fe2O3 + 3h3 → 2Fe + 3h3O). К сожалению, газообразный водород обычно производится с использованием ископаемого топлива. Существуют альтернативы, такие как электролиз воды, которые являются энергоемкими. Но если бы в этих процессах использовались возобновляемые источники энергии, не было бы проблем с выбросами парниковых газов.

2. Источник энергии. Это очевидно — возобновляемые источники энергии! Доменным печам нужен уголь, но есть альтернативная технология, называемая электродуговой печью (ЭДП). Это обеспечивает примерно 30% мирового производства стали и не требует угля. Но для этого требуется ввод чугуна, для которого обычно требуется уголь. Что подводит нас к…

3. Источник углерода в конечном продукте. Существуют и другие способы получения углерода для конечного сплава. Это очевидно, потому что люди производили сталь задолго до того, как появились доменные печи. Например, биоуголь является возможной альтернативой. Процесс на основе древесины также уменьшит воздействие добычи и транспортировки угля, будет производить меньше отходов и может производиться на плантациях. Более того, благодаря недавнему прорыву UNSW два миллиона шин были выброшены на свалку в качестве альтернативного источника углерода.

Очевидно, что существуют альтернативы углю для каждой из трех важных ролей, которые он играет в производстве стали. Многие из вариантов, упомянутых в этой статье, потребуют от сталелитейной промышленности значительных инвестиций в новую инфраструктуру, например электролизные заводы на возобновляемых источниках энергии. И это может повредить их прибыли — о нет!

Многие из рассмотренных выше вариантов не совсем чисты и экологичны. Некоторые из них можно было бы легко использовать в качестве предлога для использования природного газа в качестве «переходного топлива» — чего глобальная атмосфера не может себе позволить. Есть ли другие варианты? Ну да. Сталь отлично перерабатывается. Стальной лом (например, старые холодильники) может быть переработан теоретически навсегда, практически без потери массы или качества. Это можно сделать с помощью ЭДП, работающих на возобновляемых источниках энергии. Тем не менее, Австралия большая страна, и повсюду разбросан стальной лом. Это удорожает сбор и переработку. Небольшой объем государственного образования и финансирования утилизации стали может оказать большое влияние на потребность в новой стали.

Но есть и другая альтернатива нынешней парадигме производства стали. Настоящая проблема заключается в общественной одержимости бесконечным ростом. Нам нужно хорошо подумать, для чего нам действительно нужна сталь. Например, можно подумать, что ветряные турбины — это целесообразное использование ограниченного стального ресурса, в то время как бомбы, например, менее ценны с социальной точки зрения и должны быть в прямом и переносном смысле отправлены на свалку.

Как сталь наконец избавится от угля

Эта история первоначально появилась на Grist и является частью сотрудничества Climate Desk .

Доля угля в мировом электроэнергетическом секторе ослабевает, поскольку все больше коммунальных предприятий и компаний инвестируют в возобновляемые источники энергии. Но одному крупному потребителю угля — сталелитейной промышленности — все труднее избавиться от этой привычки.

Сталелитейные компании ежегодно производят почти 2 миллиарда тонн высокопрочного материала для мостов, зданий, железных и автомобильных дорог. Печи, которые плавят железную руду для производства стали, потребляют огромное количество угля. В результате на долю отрасли приходится примерно 8 процентов ежегодных выбросов углекислого газа, а также токсичный бульон из загрязнителей воздуха.

Производители стали во всем мире сталкиваются с растущим давлением со стороны государственных регулирующих органов и потребителей, требующих обезуглероживания производства. По словам экспертов, это необходимо для ограничения глобального потепления до 1,5 градусов по Цельсию и предотвращения большинства наихудших последствий изменения климата. В последние месяцы три ведущих мировых производителя — европейская ArcelorMittal, китайская Baowu Steel и японская Nippon Steel — взяли на себя обязательство добиться нулевых выбросов к 2050 году, повторяя цели, установленные в их странах.

Но для того, чтобы сократить выбросы углерода в атмосферу, сектору придется изменить традиционный способ производства материала.

За пределами Бостона, в промышленном пригороде Воберна, одна компания работает над заменой угля электронами. Boston Metal, подразделение Массачусетского технологического института (MIT), использует электрические токи для нагрева железной руды до ярко-оранжево-белой жидкости, которая превращается в металл и охлаждается в виде серых стальных блоков. Процесс не создает выбросов парниковых газов, а при питании от возобновляемой электроэнергии может быть полностью без выбросов.

Тадеу Карнейро, генеральный директор компании, сказал, что Boston Metal «открывает новую эру металлургии». Девятилетний стартап привлек в январе 50 миллионов долларов от множества инвесторов, в том числе от возглавляемой Биллом Гейтсом Breakthrough Energy Ventures и венчурного подразделения BHP, одной из крупнейших в мире горнодобывающих компаний. Новое финансирование позволит построить демонстрационный завод в Вобурне, который сможет производить 25 000 тонн металла в год; до сих пор компания произвела всего несколько тонн стали.