Présentation du coke semi-coke et de sa chaîne industrielle

Le coke semi-coke, également connu sous le nom de semi-coke, est fabriqué à partir de blocs de charbon 侏罗 ien de qualité supérieure abondants dans le bassin minier de Shenfu (Shenmu + Fugu). En tant que matériau carboné de nouvelle génération, il est largement utilisé dans de nombreux domaines tels que la production de calcium carbide, la métallurgie des alliages ferro-alliés, la pulvérisation dans les hauts fourneaux, le combustible pour chaudières, le combustible pour usage domestique, la production de gaz industriel, etc.

La production de coke semi-coke repose principalement sur la carbonisation à basse température, avec une température de carbonisation généralement contrôlée entre 600°C et 750°C. Lors de la production de coke semi-coke, des sous-produits tels que le gaz de coke et la goudron de houille sont également produits.

La capacité de production de coke semi-coke en Chine est principalement répartie dans les régions du Shaanxi, du Xinjiang, de la Mongolie-Intérieure, du Ningxia et de la Hebei. Parmi elles, le Shaanxi (representant environ 48 % de la capacité de production) et le Xinjiang (representant environ 37,5 % de la capacité de production) sont les deux régions ayant la plus grande proportion de capacité de production de coke semi-coke en Chine. La capacité de production du Shaanxi est principalement concentrée dans Shenmu de Yulin (representant environ 27 % de la capacité de production) et dans la région de Fugu (representant environ 19 % de la capacité de production). La capacité de production du Xinjiang est principalement concentrée dans la région de Hami (representant environ 20 % de la capacité de production).

Le calcium carbide est le domaine de consommation le plus important en aval pour le coke semi-coke ; le coke semi-coke est principalement utilisé dans la smelting d'alliages ferro-alliés pour la production de fer silicium ; en tant que nouveau combustible de pulvérisation pour hauts fourneaux, le remplacement du charbon de pulvérisation traditionnel par le coke semi-coke dans le domaine de la pulvérisation pour hauts fourneaux est, à notre avis, un domaine où l'augmentation de la consommation future pourrait être particulièrement prononcée.

Présentation du coke semi-coke et de sa chaîne industrielle

Le coke semi-coke, également connu sous le nom de semi-coke, est fabriqué à partir de blocs de charbon 侏罗 ien de qualité supérieure abondants dans le bassin minier de Shenfu (Shenmu + Fugu). En tant que matériau carboné de nouvelle génération, avec ses caractéristiques de carbone fixe élevé, de résistance spécifique élevée, d'activité chimique élevée, de teneur en cendres basse, d'aluminium bas, de soufre bas et de phosphore bas, il est largement utilisé dans de nombreux domaines tels que la production de calcium carbide, la métallurgie des alliages ferro-alliés, la pulvérisation dans les hauts fourneaux, la production de gaz industriel, etc., devenant un matériau carboné irremplaçable.

La structure du coke semi-coke est en bloc, avec une granulométrie généralement comprise entre 0 et 80 mm, et sa couleur est noire pâle. Selon la granulométrie, le coke semi-coke peut être classé en gros grains (> 40 mm), grains moyens (18-40 mm), petits grains (8-18 mm) et poussière de coke (< 8 mm).

Procédé de production du coke semi-coke

La production de coke semi-coke repose principalement sur la carbonisation à basse température (c'est-à-dire le processus de pyrolyse à basse température du charbon dans l'absence d'air), avec une température de carbonisation généralement contrôlée entre 600°C et 750°C. Lors de la production de coke semi-coke, des sous-produits tels que le gaz de coke et la goudron de houille sont également produits. Le charbon utilisé pour la production de coke semi-coke est principalement du charbon à longue flamme, du charbon non agglomérant, du charbon faiblement agglomérant, c'est-à-dire du charbon bitumineux sans agglomération ou faiblement agglomérant et à teneur en volatiles moyenne à élevée.

Présentation du coke semi-coke et de sa chaîne industrielle

Les fours à coke semi-coke traditionnels comprennent les fours exothermiques et les fours endothermiques. Les fours exothermiques utilisent la méthode de chauffage par flammes pour la carbonisation, le modèle de four est complexe, le rendement énergétique est faible, et l'investissement est environ trois fois supérieur à celui des fours endothermiques. Les fours à coke semi-coke endothermiques sont principalement le modèle de four vertical à trois sections développé par l'Institut de Chaleur de Anshan, le Bureau de Design de la Métallurgie du Shaanxi et Sanjiang de Shenmu. Parmi eux, la capacité de production par four du modèle SJ-V de four à coke semi-coke de Sanjiang de Shenmu atteint 200 000 tonnes par an, et la limite inférieure de la granulométrie du charbon de départ est de 3 mm. (Analyse de la situation actuelle de l'industrie du coke semi-coke de Yulin et développement de haute qualité sur le site web de l'Alliage Ferro-allié de Chine)

Actuellement, le type de four à coke semi-coke principalement utilisé sur le marché est le modèle de four vertical à trois sections (endothermique), et le four de carbonisation à basse température SJ est le plus utilisé. L'installation de production de coke semi-coke est principalement composée de sections telles que la préparation du charbon, la carbonisation, le tamisage et le transport, et la purification du gaz de coke.

Présentation du coke semi-coke et de sa chaîne industrielle

Situation de la capacité de production de coke semi-coke

Au 2021, la capacité annuelle de production de coke semi-coke en Chine est d'environ 131 millions de tonnes, et la capacité de production est principalement répartie dans les régions du Shaanxi, du Xinjiang, de la Mongolie-Intérieure, du Ningxia et de la Hebei. Parmi elles, le Shaanxi (representant environ 48 % de la capacité de production) et le Xinjiang (representant environ 37,5 % de la capacité de production) sont les deux régions ayant la plus grande proportion de capacité de production de coke semi-coke en Chine. La capacité de production du Shaanxi est principalement concentrée dans Shenmu de Yulin (representant environ 27 % de la capacité de production) et dans la région de Fugu (representant environ 19 % de la capacité de production). La capacité de production du Xinjiang est principalement concentrée dans la région de Hami (representant environ 20 % de la capacité de production).

Dans les principales régions productrices de coke semi-coke en Chine, Yulin du Shaanxi et Hami du Xinjiang, le charbon de départ est tous du charbon à longue flamme. Cependant, en raison des différences spécifiques de la qualité du charbon et des processus de pyrolyse différents, la qualité des produits de coke semi-coke diffère considérablement.

Les principales caractéristiques des produits de coke semi-coke de Yulin sont les suivantes : 1) Le rendement combiné en pétrole et en gaz est relativement élevé. Environ 0,6 tonne de coke semi-coke, 0,06 tonne de goudron de houille et 600 m³ de gaz de coke peuvent être produits à partir de 1 tonne de charbon brut par pyrolyse ; 2) La qualité des produits de coke semi-coke est excellente, avec une bonne granulométrie en bloc, des propriétés mécaniques adaptées, une teneur en carbone fixe de plus de 80 % et des propriétés de réduction supérieures. Le coke semi-coke de Yulin a également des caractéristiques telles qu'une activité chimique élevée, des cendres très basses et un soufre très bas, et est adapté aux domaines de l'alliage ferro-allié, du calcium carbide, de la chimie, etc., et peut répondre aux exigences actuelles des procédés de production de l'industrie métallurgique. Il est actuellement exporté vers la Russie, le Japon et d'autres pays. (Observation de Yu Mei, Entrer dans le monde de "magnésium" | Le coke semi-coke - un nouveau combustible propre 助推 la production verte de magnésium métallique)

Les principales caractéristiques des produits de coke semi-coke de Hami sont les suivantes : 1) Le rendement en pétrole et en gaz est élevé. Environ 0,5 tonne de coke semi-coke, 0,1 tonne de goudron de houille et 900 m³ de gaz de coke peuvent être produits à partir de 1 tonne de charbon par pyrolyse ; 2) La qualité des produits de coke semi-coke est relativement faible, avec une teneur en cendres élevée et un taux de poussière élevé. La proportion de poussière de coke ≤ 6 mm est de plus de 70 %. Il est principalement utilisé comme charbon pour la production d'énergie. Seulement une petite quantité de coke semi-coke en bloc mélangé avec du coke peut être utilisée pour la production de calcium carbide, d'alliages ferro-alliés, etc.

Présentation de la chaîne industrielle du coke semi-coke

Au niveau de la matière première, le coke semi-coke est principalement produit à partir de charbon brut (charbon à longue flamme, charbon non agglomérant, charbon faiblement agglomérant, etc.). En moyenne, environ 1,6 à 1,7 tonnes de charbon brut sont nécessaires pour produire 1 tonne de coke semi-coke. En même temps, des sous-produits tels que du goudron de houille et du gaz de coke (environ 0,1 à 0,16 tonne de goudron de houille, environ 900 à 1 500 m³ de gaz de coke) peuvent être obtenus.

Au niveau de la consommation finale, le coke semi-coke est largement utilisé dans de nombreux domaines tels que la production de calcium carbide, la métallurgie des alliages ferro-alliés, la pulvérisation dans les hauts fourneaux (remplacement du charbon anthracite), le combustible pour chaudières, le combustible pour usage domestique, la production de gaz industriel, etc.

Parmi eux, le calcium carbide (carbure de calcium, un matériau de base important pour la chimie, principalement utilisé pour la production d'acétylène, et également pour la synthèse organique, le soudage oxyacétylène, etc.) est le domaine de consommation le plus important en aval pour le coke semi-coke. En moyenne, environ 0,85 tonne de coke semi-coke est consommée pour produire 1 tonne de calcium carbide. En 2021, la production totale de calcium carbide en Chine est d'environ 13,922 millions de tonnes, ce qui équivaut à une consommation de coke semi-coke d'environ 11,83 millions de tonnes, représentant 22,3 % de la production totale de coke semi-coke en 2021. Selon les données de MYSTEEL, au 2022, la capacité de production de calcium carbide en Chine est d'environ 40,145 millions de tonnes, une augmentation de 1,645 millions de tonnes par rapport à 2021.

En outre, le coke semi-coke est principalement utilisé dans la smelting d'alliages ferro-alliés pour la production de fer silicium (remarque : La norme YB/T034-92 de la métallurgie chinoise 规定了铁合金焦的技术要求，exigeant une granulométrie de 2-8 mm, 8-20 mm, 8-25 mm. Par conséquent, le coke semi-coke utilisé pour la production de fer silicium est le coke semi-coke à petite granulométrie). En moyenne, environ 1,15 à 1,2 tonnes de coke semi-coke sont consommées pour produire 1 tonne de fer silicium. Selon les données d'Alliage Ferro-allié en Ligne, la production totale de fer silicium en Chine en 2021 est d'environ 8,56 millions de tonnes, ce qui équivaut à une consommation de coke semi-coke d'environ 6,74 millions de tonnes, représentant 12,7 % de la production totale de coke semi-coke en 2021. Au 2021, la capacité de production de fer silicium en Chine est d'environ 10,2 millions de tonnes.

Enfin, en tant que nouveau combustible de pulvérisation pour hauts fourneaux, le remplacement du charbon de pulvérisation traditionnel par le coke semi-coke dans le domaine de la pulvérisation pour hauts fourneaux est, à notre avis, un domaine où l'augmentation de la consommation future pourrait être particulièrement prononcée. En estimant la production de fonte brute en Chine en 2021 à environ 870 millions de tonnes et le taux de pulvérisation de charbon à 145 kg/t (niveau moyen des entreprises sidérurgiques clés nationales), environ 126 millions de tonnes de charbon de pulvérisation sont nécessaires chaque année en Chine. En estimant que le coke semi-coke remplace 30 % du charbon de pulvérisation, cela nécessiterait 37,8 millions de tonnes de coke semi-coke, ce qui est un vaste domaine de consommation. À l'heure actuelle, des recherches, des analyses et des expériences sur la pulvérisation de coke semi-coke dans les hauts fourneaux ont été menées dans les groupes sidérurgiques tels que Shougang, Pangang, Jiugang, Angang, Baosteel et Xingxing Cast Pipe en Chine.

Les sous-produits tels que le gaz de coke et la goudron de houille produits lors du processus de production de coke semi-coke (carbonisation à basse température) peuvent également être pleinement utilisés :