koks - New World Resources

Katalog
Węgla & Koksu
New World Resources Plc („NWR“ lub
„Spółka“) jest jednym z najwiekszych
producentów węgla kamiennego i koksu w Europie Centralnej.
Spółka produkuje wysokiej jakości węgiel
energetyczny i koksujący dla sektora hutniczego i energetycznego poprzez spółkę
zależną OKD, a.s. (‘OKD‘), największego
producenta węgla kamiennego w Republice Czeskiej. Koksownia NWR, OKK Koksovny, a.s. (‘OKK‘) jest największym producentem koksu odlewniczego w Europie.
1
OKD, a.s.
OKD jest jedynym producentem węgla
kamiennego (bitumicznego) w Republice
Czeskiej. Wydobywa węgiel na południu
Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, w
regionie ostrawsko-karwińskim. Wydobycie
jest prowadzone w czterech kopalniach:
Karwina, Darkov, ČSM oraz Paskov. OKD
zajmuje się poszukiwaniem, wydobyciem,
przeróbką i uszlachetnianiem węgla.
Spółka sprzedaje wegiel kamienny o niskiej
zawartości siarki i innych materiałów.
Węgiel oferowany przez OKD może być
wykorzystany w procesie koksotwórczym
jak i w przemyśle chemicznym oraz do innych zastosowań.
OKK Koksovny, a.s.
OKK Koksovny, a.s., jest wiodącym producentem koksu w Europie i największym
euopejskim producentem koksu odlewniczego. Spółka prowadzi ostrawski zakład
Svoboda, zapewniający stałe dostawy koksu dla dużych odbiorców przemysłowych
na terenie Republiki Czeskiej i sąsiednich
państw. Ponad 65% produkcji trafia na
eksport. Spółka wytwarza szeroką gamę
rodzajów koksu używanego w przemyśle
odlewniczym, metalurgii (w tym metali
specjalnych), przemyśle chemicznym oraz
w sektorze grzewczym.
2
Węgiel
Dane informacyjne - charakterystyka paliw
Leżąca po stronie Czech część Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (ponad 75% powierzchni znajduje się na terytorium Polski) zawiera dobre jakościowo złoża węgla pod względem właściwości koksotwórczych i zawartości siarki. To czy wydobyty węgiel będzie
wykorzystany jako koksujący czy energetyczny, zależy od jego właściwości.
Własności koksownicze są oceniane na podstawie obserwacji przejścia do stanu plastycznego w danym zakresie temperatur, kiedy
zmienia się jego struktura i skład chemiczny (a uwalniają niektóre
składniki węgla). W wyniku tych zmian powstaje paliwo o nowych
właściwościach – koks. Koksowalność zależy od stopnia uwęglenia
oraz petrograficznego składu węgla.
Stopień uwęglenia – to właściwość węgla najczęściej wyrażana zawartością części lotnych (Vdaf) lub współczynnikiem odbicia światła
Produkcja koksu
Następujące „właściwości koksotwórcze” są oznaczane w węglu
przeznaczonym do produkcji koksu.
• Wskaźnik wolnego wydymania (SI)
• Dylatacja (dilb)
• Zawartość części lotnych (Vdaf)
Ze względu na wartość poszczególnych parametrów węgiel podlega dalszej klasyfikacji (według klasyfikacji międzynarodowej):
witrynitu - składnika węgla kamiennego obserwowalnego pod mi-
Węgiel koksowy1 – z reguły o niskiej zawartości substancji lot-
kroskopem. Im większa zawartość części lotnych, tym niższy stopień
nych i wysokiej zdolności spiekania, niezbędny w produkcji koksu
uwęglenia. Wskaźnik refleksyjności witrynitu jest proporcjonalny do
wielkopiecowego i odlewniczego.
stopnia uwęglenia.
Węgiel gruby2 – (z ang. fat coal) – o wysokim stopniu dylatacji
Skład petrograficzny jest uwarunkowany kompozycją i właści-
i plastyczności, wykorzystywany na szeroka skalę do nabojów
wościami oryginalnego wkładu roślinnego oraz warunkami, w ja-
koksowych.
kich powstał pokład węgla i przebiegał proces jego uwęglenia.
Na podstawie powyższej charakterystyki określa się, czy węgiel
nadaje się na koks, czy do wykorzystania w energetyce.
3
Węgiel gazowy – o wysokiej zawartości części lotnych i ujemnym
stopniu dylatacji.
1
Wegiel ten odpowiada węglowi ortokoksowemu według polskiej klasyfikacji - przyp. tłum.
2
Węgiel ten odpowiada węglowi gazowo-koksowemu w polskiej klasyfikacji - przyp. tłum.
Węgiel
Węgiel dla sektora energetycznego
O przydatności węgla do zastosowania w sektorze energetycznym
Miał I (middlings) - produkt powstały w procesie uszlachetniania
węgla o większej zawartości popiołu.
decydują przede wszystkim następujące właściwości:
Węgiel ze złóż karwińskich - węgiel o średnim stopniu uwęglenia.
• Wartość opałowa (Qir)
Złoża karwińskie zawierają zarówno węgiel koksujący jak i energe-
• Zawartość siarki (Sd)
tyczny.
Sortymenty węgla energetycznego
Węgiel ze złóż ostrawskich - węgiel o średnim do dużego stopnia
Mieszanka wzbogaconego węgla energetycznego (washed thermal
uwęglenia mający zastosowanie głównie w koksownictwie.
coal mix) – produkt powstający w wyniku uszlachetniania węgla,
wykorzystywany w przemyśle energetycznym, cementowniach, wiel-
Przeróbka węgla
kich piecach i piecach opalanych pyłem węglowym (PCI)
Wartość rynkowa węgla zależy nie tylko od właściwości kopaliny
Mieszkanka wzbogaconego, sortowanego węgla energetycznego
(washed and sorted thermal coal) - – uszlachetniony węgiel w sortymecie 10-30 mm, 30-50 mm, 30-80 mm i 50-200 mm, przeznaczony dla gospodarstw domowych i innych klientów indywidualnych
a także cukrowni.
Miał II, III, pył oraz muł węglowy (coal dust) - produkt powstały
w wyniku separacji ziaren węgla o średnicy 0-20 mm przed podda-
ale również od stopnia przeróbki. Węgiel handlowy przygotowywany
jest w zakładach przeróbczych OKD, których głównym zadaniem jest
przybliżenie zawartość popiołu i wilgoci węgla do wymagań stawianych przez indywidualnych odbiorców.
Węgiel o właściwościach koksujących - przy użyciu wody usuwa się
nieużyteczne odpady i obniża zawartość popiołu do poniżej 10%, co
jest ważną cechą jakościową finalnego produktu – koksu.
niem procesowi uszlachetniania, wykorzystywany w dużych zakła-
Węgiel opałowy - przygotowany i zmieszany zgodnie z potrzebami
dach energetycznych lub przemyśle energochłonnym.
odbiorców, w szczególności z parametrami palenisk.
OKD prowadzi wydobycie węgiel ze złóż karwińskich
i ostrawskich, różniących się pod względem
wysokości pokładów oraz stopnia uwęglenia.
4
Parametry jakościowe produkowanego węgla
Węgiel energetyczny
Wtr
Typ
Ad
Rozmiar
ziarna
Vdaf
Qir
Std
Średnia
(mm)
%
Max.
(MJ/kg)
(%)
Mieszanka wzbogaconego
węgla energetycznego
0-30(60)
8.0-10.0
7.5-8.5
27.0-30.0
28.00-29.00
0.50-0.60
Mieszanka wzbogaconego, posortowanego węgla energetycznego
10-30
30-50
50-200
4.0-6.0
5.0-6.5
28.0-32.0
31.00-32.00
0.60-0.70
0-20
8.0-10.0
20.0-26.0
25.0-32.0
23.00-25.00
0.60-0.70
0-30
10.0-14.0
38.0-45.0
29.0-30.0
15.00-18.00
0.60-0.80
Miał II, III, pył oraz muł węglowy
Miał I
Węgiel o właściwościach koksujących
Rozmiar
ziarna
Wtr
Ad
Średnia
5
Min.
%
(mm)
0-50(80)
dil.b
FSI
9.5-11.5
Std
Pd
Max.
ddpm
%
7.5-9.0
4.5-7.5
25-70
0.60-0.70
Fmax
0.010-0.090
50-500
CSR
Średnia
%
45-69
Objaśnienie użytych symboli
Znaczenia parametrów i wskaźników analitycznych Do parametrów i wskaźników analitycznych należą:
- symbol opisujący podstawowy parametr paliwa
- indeks dolny, uzupełniający opis parametr podstawowego
- indeks górny, określający stan paliwa według danego parametru
- stan roboczy – indeks górny „r” (z angielskiego „received” - otrzymany)
- stan analityczny paliwa – indeks górny „a”
- stan paliwa suchego – indeks górny „d” (z angielskiego „dry” - suchy)
- zawartość organiczna (palna) paliwa – indeks górny „daf”
(„dry ash free” – stan suchy i bezpopiołowy)
Objaśnienie symboli:
Wtr - wskaźnik całkowitej zawartość wody w surowej próbce (dostarczonej) – indeks dolny „t” = „total”
Ad - wskaźnik zawartości popiołu w stanie suchym Vdaf - wskaźnik zawartość substancji lotnych (zawartość substancji lotnych w spalanej próbce) Dylatacja b - stopień zmiany objętości węgla w ściśle określonych warunkach pod wpływem
temperatury aż do momentu przejścia do stanu plastycznego. Fmax - wskaźnik maksymalnej plastyczności (maksymalna szybkość RPM w reometrze)
SI - wskaźnik wolnego wydymania – zdolność węgla do zwiększenia objętości w stanie plastycznym
Qir - wartość opałowa (ciepło spalania minus ciepło odparowania wody)
Stdmax - wskaźnik maksymalnej zawartości siarki całkowitej
Pd - wskaźnik zawartości fosforu
6
Laboratoria OKD
a kontrola jakości
We wszystkich czterech kopalniach OKD produkcja paliw stałych
Kontrola jakości obejmuje dwa główne procesy – analizę paliwa oraz
węgla kamiennego podlega kontroli jakości od momentu przygoto-
analizę gazu.
wania bloków węgla pod ziemią, przez wydobycie węgla z kopalni
Pierwsza analiza skupia się na analizie właściwości palnych, tj.
i jego przeróbki w zakładach przeróbczych, aż po dostawę do klienta.
oznaczeniu zawartości wilgoci, popiołu, substancji lotnych, siarki,
Kontrole przeprowadzane są przez pracowników Działów Kontroli
węgla, wodoru i azotu, kaloryczności a także wolnego wydymania (SI)
Jakości, działających przy każdej kopalni. Każdy oddział dysponuje
oraz wydymania określonego w analizie dylatometrycznej. Do innych
własnym laboratorium w celu zapewnienia procesowi kontroli jako-
analizowanych parametrów należą: temperatura topliwości popiołu
ści najlepszych z możliwych warunków.
oraz analiza rozmiaru ziarna.
Laboratorium analizy paliwa
7
Laboratorium analizy gazu
Kolejny z procesów, analiza gazu koncentruje się na gazach obec-
giczne i dostarczają informacji o wydajności i jakości z systemu ko-
nych na dole w kopalni oraz w odgazowanym produkcie powietrza
lejowego, wag przemysłowych, mierników zawartości popiołu, wag
pobranego w kopalni. W tracie analizy określa się obecność O2, CO,
przenośnikowych oraz analizatorów pomiarów ciągłych stosowa-
CO2, CH4, H2 oraz stopień dozwolonego poziomu zapylenia. Wszyst-
nych do ustalenia zawartości popiołu, wilgoci, siarki i kaloryczności,
kie laboratoria OKD działają zgodnie z obowiązującymi w Czechach
a także z innych instrumentów pomiarowych. Instrumenty pomiaro-
standardami ČSN, a ich praca podlega regularnym kontrolom w ra-
we i analizatory podlegają regularnej kontroli i przeglądom zgodnie
mach międzynarodowych badań międzylaboratoryjnych. Co więcej,
z określonymi wymaganiami metrologicznymi. Systemy te dostarczą
laboratorium kopalni Karwina uzyskało akredytację w zakresie wy-
wyczerpujących informacji na temat stanu poszczególnych proce-
konywania analiz paliw.
sów oraz zapewniają spójność stosowanych parametrów jakościowych stosowanych dla węgla koksującego jak i dla pełnej gamy węgli
Pozyskiwanie próbek w kopalniach odbywa się zgodnie z obowią-
energetycznych.
zującymi standardami i zapewnia sprawdzalność podstawowych
parametrów węgla pod względem składu chemicznego i kalorycz-
Zgodnie z obowiązującymi standardami podczas załadunku paliwa
ności - decydujących o wykorzystaniu węgla do produkcji koksu lub
dla odbiorców pobiera się automatycznie lub mechanicznie prób-
wytwarzania energii. Zebrane próbki podlegają kolejno przeróbce
ki. Są one najpierw analizowane przez analizatory pomiaru ciągłe-
i analizie laboratoryjnej, a jej wyniki decydują o tym, czy wydobyta
go a następnie poddane analizie laboratoryjnej. Wyniki tej analizy
kopalina będzie wzbogacona w zakładzie przetwórczym, czy też wy-
stanowią podstawę oceny jakości dostawy. Załadowane paliwa
korzystana jako węgiel koksujący lub jako energetyczny.
są ważone przy użyciu wag samochodowych lub kolejowych.
W przypadku skargi ze strony klienta system umożliwia odnale-
Jakość w procesie produkcji jest nieustannie sprawdzana przez sys-
zienie danej dostawy po dniu, szychcie, czasie i miejscu załadun-
temy kontrolne zainstalowane w zakładach przetwórczych, które na
ku, w tym osobie odpowiedzialnej za załadunek.
bieżąco monitorują warunki, w jakich zachodzą procesy technolo-
8
Koks
Dane informacyjne – koks
Oferta OKK Koksovny, a. s. obejmuje wszystkie rodzaje koksu i inne produkty, będące efektem przetworzenia w zasadzie wszystkich
rodzajów węgla koksowego. Węgiel pochodzi zarówno z OKD, jak i od dostawców zagranicznych, np. z Polski lub spoza Europy. Koks
produkowany przez OKK może być stosowany w metalurgii, przemyśle grzewczym i innych gałęziach gospodarki.
Koks metalurgiczny
Koks
wielko- Ziarnistość 25 - 90 mm
piecowy
Koks
wielko- Ziarnistość 40 - 90 mm
piecowy
Koks
+80 mm
wielko- Ziarnistość
piecowy
Koks
Ziarnistość
odlewniczy I
+100 mm
Koks
Ziarnistość 70 - 130 mm
odlewniczy II
Koks Ziarnistość 60 - 90 mm
odlewniczy III
Koks wielkopiecowy
Koks odlewniczy
Koks wielkopiecowy wykorzystuje się przede wszystkim jako re-
jest podobny do koksu wielkopiecowego ze względu na cechy
duktor oraz jako materiał opałowy w wielkich piecach. Jest on
charakterystyczne. Koks odlewniczy wykorzystuje się obecnie
również stosowany jako materiał nośny i wypełniający, w którym
nie tylko do produkcji żeliwa, ale również bardzo często jako pa-
gaz krąży w kolumnach wielkopiecowego wsadu.
liwo w produkcji bazaltowych materiałów izolacyjnych. Koks odlewniczy od koksu wielkopiecowego odróżnia przede wszystkim
większa sztywność i kawałkowatość. Porównywalnie wyższa jakość koksu odlewniczego sprawia, że nadaje się on do produkcji
surówki. Koks wielkopiecowy – przeciwnie – nie nadaje się do
wytapiania żeliwa bez wcześniejszego dostosowania technologii
wypalania.
9
Koks
Mieszanka
opałowa
ot.sm.
Ziarnistość
+ 40 mm
Orzech 1
O1
Ziarnistość 40 - 60 mm
Orzech 2
O2
Ziarnistość 20 - 40 mm
Substancje chemiczne
powstające przy produkcji koksu
W procesie wytwarzania koksu powstaje szereg produktów ubocznych, które mają istotne zastosowanie
w przemyśle chemicznym. Gaz koksowy jest wychwytywany w procesie wytwarzania koksu. Następnie
Koks opałowy
z gazu wyodrębnia się poszczególne substancje che-
Koks opałowy to tanie i przyjazne dla środowiska paliwo o szerokim zasto-
miczne.
sowaniu. Koks opałowy to bardzo dobre paliwo do opłacalnego wytwarzania
ciepła oraz do ogrzewania wody w gospodarstwach domowych, przedsię-
Spółka OKK Koksovny a. s. oferuje klientom:
biorstwach i elektrociepłowniach, szczególnie na obszarach, na których nie
 gaz koksowy
ma możliwości doprowadzenia ogrzewania i gazu z oddalonych lokalizacji.
 smołę
Kaloryczność koksu opałowego wynosi 28 MJ/kg i jest wyższa od kalorycz-
 benzol
ności wszystkich innych konwencjonalnych paliw kopalnych.
 siarczan amonu
Uwzględniając niską zawartość substancji zanieczyszczających, koks opałowy jest ekologicznym paliwem spełniającym najsurowsze normy w zakresie ochrony środowiska naturalnego.
 siarkę (w formie stałej)
W 2011 r. spółka OKK Koksovny a. s. wyprodukowała
 295,8 milionów m3 gazu koksowniczego
22.500 ton bezwodnej smoły
Orzech 1
O1 Ziarnistość 40 - 60 mm

Orzech 2
O2 Ziarnistość 20 - 40 mm
 7.400 ton nieprzetworzonego benzolu
Groszek hr
Ziarnistość 10 - 20 mm
Pył
pr
Ziarnistość 0 - 10 mm

1.900 ton siarczanu amonu

600 ton siarki
Koks przemysłowy
Koks przemysłowy
Wielkości orzech O1, O2 – patrz także koks opałowy.
10
Kontrola jakości
w laboratorium OKK
Laboratorium OKK składa się czterech działów: analizy wstępnej,
analiz w celu oznaczenia parametrów jakościowych otrzymanych
kontroli produkcji oraz laboratorium i analiz specjalnych. Są one
typów węgla nadających się do koksowania. Próbki poszczególnych
wzajemnie połączone a wszystkie procesy przebiegają pomiędzy
typów węgli oraz finalnej mieszanki koksotwórczej przeznaczonej
nimi w sposób płynny, tworząc przeprowadzanym analizom labo-
do wsadu do pieców koksowniczych są zbierane w sposób zau-
ratoryjnym i kontrolnym niezbędne warunki dla bezbłędnej kontroli
tomatyzowany podczas każdej szychty zgodnie z harmonogramem
procesów technologicznych zachodzących w trakcie produkcji kok-
wyładowania węgla i programem produkcji koksu.
su i produktów pochodnych. Warunkiem niezbędnym dla ciągłości
produkcji jest dostarczanie przez laboratoria na bieżąco informacji
Kontrole wstępne obejmują pobieranie próbek węgla po wyładunku
o jakości we wszystkich procesach (wstępnych, pośrednich oraz
jak i poszczególnych składników wykorzystywanych w przygotow-
na poziomie całej produkcji) przebiegających w różnych zakładach
aniu i formowaniu mieszanki naboju węglowego. Z gotowego naboju
produkcyjnych oraz na różnych poziomach kontroli i zarządzania.
węglowego ponownie pobierana jest próbka, gdy opuszcza on miejsce produkcji. Te analizy i zadania są realizowane na bieżąco, jako
Kontrole wstępne mają na celu określenie jakości dostaw węgla.
że raporty jakościowe i próbki towaru docierają do laboratoriów aż
Próbki są pobierane, przetwarzane i przygotowane na potrzeby
po pięciu dniach.
Laboratoria OKK
– chromatograf gazowy
11
Zawartość macerałów
oraz typy węgla
Analizy surowych materiałów (węgiel, substancje chemiczne) są
jego przeróbkę, aż do końcowego określenia parametrów jakoś-
ważne dla zapewnienia jakości produkcji w zakładzie, a wyniki tych
ciowych produktu zgodnego z oczekiwaniami odbiorcy. W celu po-
analiz są wymagane przed rozpoczęciem procesów przeróbki.
twierdzenia jakości wykonywanych analiz laboratorium uczestniczy
Analizy pośrednie są wykonywane w laboratorium i mają na celu
dostarczenie niezbędnych danych na temat przepływów surowego
materiału w poszczególnych jednostkach technologicznych i obejmują monitoring jakości wykorzystanej wody oraz gazu węglowego
użytego jako źródło ogrzewania jak i analizy smoły, benzolu, saletry
amonowej i siarki. Analizy chemiczne obejmują również monitoring
bezpieczeństwa pracy koksowni, ochrony zdrowia jej pracowników
oraz środowiska naturalnego.
Kontrola produkcji skupia się na monitoringu jakości wytwarzanych
produktów. Ma ona miejsce podczas każdej szychty i stanowi część
procesu wysyłki produktów do odbiorców. Dodatkowe analizy są wykonywane w regularnych cyklach (średnie dzienne, analizy dziesięciodniowe, próbki zbiorcze i inne). Najważniejszą analizą wykonywaną podczas produkcji koksu jest oznaczenie wskaźników CRI3 oraz
CSR4, które razem z innymi parametrami jakościowymi dostarczają
klientowi wyczerpujących informacji na temat jakości koksu.
w cyklicznej kalibracji międzylaboratoryjnej (znanej również jako
testy rundowe). Raporty wydawane przez organizujące te testy instytucje (np. ICHPW Zabrze, TEKO Praga) potwierdzają uczestnictwo
laboratoriów w testach i zaświadczają o ich dokładności i biegłości
w wykonywaniu analiz w zakresie oznaczania wskaźników CRI, CSR
a także zawartości wilgoci, popiołu, siarki, substancji lotnych oraz
wartości opałowej i dylatacji.
Laboratorium jest wyposażone w wysokiej jakości przyrządy do wykonywania poszczególnych analiz, co przekłada się na dokładność
i odtwarzalność prowadzonych badań.
Laboratorium posiada także nowy spektometr fluorescencji rentgenowskiej SPECTRO XEPOS do badań popiołu węgla i koksu oraz
chromatograf gazowy MASTER GC do analiz gazu węglowego i benzoli. Te nowe urządzenia dają laboratorium przewagę nad konkurencją, pozwalając na oferowanie analiz oczekiwanych na rynku koksu
i produktów chemicznych –czegoś, co stało się standardową usługą
wyspecjalizowanych, niezależnych laboratoriów.
Opisywany sposób działania laboratoriów podlega rygorystycznym
standardom stosującym się do poszczególnych metod analitycznych, począwszy od pobierania próbek surowego materiału, przez
3
Współczynnik reakcyjności koksu CRI (z ang. Coke Reactivity Index) - określa ubytek masy koksu
po poddaniu koksu o uziarnieniu 19-22.4 mm temperaturze w obecności CO2 przez dwie godziny.
4
Wytrzymałość poreakcyjna CSR (z ang. Coke Strength after Reaction) – po poddaniu działaniu CO2,
koks poddaje się mechanicznej obróbce w bębnie obrotowym przez 30 minut, w którym waży się ziar
na o wielkości przekraczającej 10 mm.
12
Sprzedaż węgla, koksu oraz produktów
chemicznych – informacje kontaktowe
Sprzedaż węgla i koksu dla odbiorców hurtowych oraz przemysłowych:
Marta Šebková
Sales manager, Wice-dyrektor ds. sprzedaży węgla oraz koksu
OKD, a.s.
TOKOVO Building, Jankovcova 2/1518
170 00 Praha 7 - Holešovice
Tel.: +420 225 282 461
Fax: +420 225 282 415
E-mail: [email protected]
Sprzedaż produktów chemicznych
Jiří Vojnik, MSc
Dyrektor Działu zarządzania jakością i Departamentu sprzedaży
E-mail: [email protected]
Ogólne informacje kontaktowe:
OKD, a.s.
Prokešovo náměstí 6/2020
728 30 Ostrawa
Republika Czeska
Tel.: +420 596 261 111
Fax: +420 596 118 844
E-mail: [email protected]
Website: www.okd.cz
OKK Koksovny, a.s.
Koksární ulice 1112
702 24 Ostrawa - Přívoz
Republika Czeska
Tel.: +420 596 133 428
Fax: +420 596 133 472
E-mail: [email protected]
Website: www.koksovny.cz