Pengertian Batubara Metalurgi

Batubara metalurgi, juga dikenal sebagai batubara kokas, digunakan untuk menghasilkan kokas, sumber utama karbon yang digunakan dalam pembuatan baja . Batu bara adalah batuan sedimen yang terbentuk secara alami yang terbentuk selama jutaan tahun karena tanaman dan bahan organik lainnya terkubur dan mengalami kekuatan geologis. Panas dan tekanan menyebabkan perubahan fisik dan kimia yang menghasilkan batubara yang kaya karbon.

Batubara metalurgi

Batubara metalurgi berbeda dari batubara termal, yang digunakan untuk energi dan pemanasan, dengan kandungan karbon dan kemampuan pembuatannya. Caking mengacu pada kemampuan batubara untuk dikonversi menjadi kokas, suatu bentuk karbon murni yang dapat digunakan dalam tungku oksigen dasar. Batubara bitumen - umumnya diklasifikasikan sebagai kelas metalurgi - lebih keras dan lebih hitam dan mengandung lebih banyak karbon dan lebih sedikit kelembaban dan abu daripada batubara peringkat rendah.

Tingkat batubara dan kemampuan pembuatannya ditentukan oleh peringkat batubara — ukuran materi yang mudah menguap dan tingkat metamorfisme — serta ketidakmurnian mineral dan kemampuan batubara untuk meleleh, membengkak, dan disolidifikasi ulang saat dipanaskan. Tiga kategori utama batubara metalurgi adalah:

Batubara kokas keras (HCC)
Batubara kokas semi-lunak (SSCC)
Batubara injeksi bubuk (PCI)

Batubara kokas keras seperti antrasit memiliki sifat kokas yang lebih baik daripada batubara kokas semi-lunak, memungkinkan mereka untuk mendapatkan harga yang lebih tinggi. HCC Australia dianggap sebagai tolok ukur industri.

Sementara PCI coal tidak sering diklasifikasikan sebagai coking coal, masih digunakan sebagai sumber energi dalam proses pembuatan baja dan sebagian dapat menggantikan coke di beberapa blast furnace.

Pembuatan Kokas

Pembuatan kokas secara efektif adalah karbonisasi batubara pada suhu tinggi. Produksi biasanya berlangsung dalam baterai kokas yang terletak di dekat pabrik baja terintegrasi . Dalam baterai, oven kokas ditumpuk dalam barisan. Batubara dimuat ke dalam oven dan kemudian dipanaskan dengan tidak adanya oksigen hingga suhu sekitar 1.100 derajat Celcius (2.000 derajat Fahrenheit).

Tanpa oksigen, batubara tidak akan terbakar; mulai mencair. Temperatur yang tinggi memperbesar kotoran yang tidak diinginkan, seperti hidrogen, oksigen, nitrogen, dan belerang. Off-gas ini dapat dikumpulkan dan diambil kembali sebagai produk sampingan atau dibakar sebagai sumber panas.

Setelah pendinginan, kokas membeku sebagai benjolan karbon berpori, kristal yang cukup besar untuk digunakan oleh blast furnace. Seluruh proses dapat memakan waktu antara 12 dan 36 jam.

Sifat-sifat yang melekat pada batubara input awal sangat memengaruhi kualitas akhir kokas yang dihasilkan. Kurangnya pasokan yang dapat diandalkan untuk kadar batubara individual berarti bahwa pembuat kokas saat ini sering menggunakan campuran hingga 20 batubara yang berbeda untuk menawarkan kepada produsen baja produk yang konsisten.

Diperlukan sekitar 1,5 metrik ton batubara metalurgi untuk menghasilkan 1 metrik ton (1.000 kilogram) kokas.

Kokas dalam pembuatan baja

Basic oxygen furnace (BOF), yang merupakan 70% dari produksi baja di seluruh dunia, membutuhkan bijih besi , kokas, dan fluks sebagai bahan umpan dalam produksi baja.

Setelah blast furnace diumpankan dengan bahan-bahan ini, udara panas ditiup ke dalam campuran. Udara menyebabkan kokas terbakar, menaikkan suhu menjadi 1.700 derajat Celcius, yang mengoksidasi kotoran. Proses ini mengurangi kandungan karbon hingga 90% dan menghasilkan besi cair yang dikenal sebagai logam panas.

Logam panas kemudian dikeringkan dari blast furnace dan dikirim ke BOF di mana baja skrap dan batu kapur ditambahkan untuk membuat baja baru. Unsur-unsur lain, seperti molibdenum , kromium , atau vanadium dapat ditambahkan untuk menghasilkan kadar baja yang berbeda .

Rata-rata, sekitar 630 kilogram kokas diperlukan untuk menghasilkan 1 metrik ton baja.

Efisiensi produksi dalam proses tanur tinggi sangat tergantung pada kualitas bahan baku yang digunakan. Blast furnace yang diberi coke berkualitas tinggi akan membutuhkan lebih sedikit coke dan flux, menurunkan biaya produksi dan menghasilkan logam panas yang lebih baik.

Pada 2013, diperkirakan 1,2 miliar metrik ton batubara digunakan oleh industri baja. China adalah produsen dan konsumen batu bara kokas terbesar di dunia, yang menyumbang sekitar 527 juta metrik ton pada 2013. Australia dan Amerika Serikat mengikuti, memproduksi masing-masing 158 juta dan 78 juta metrik ton.

Pasar internasional untuk kokas batubara, tidak mengherankan, sangat tergantung pada industri baja.

Produser besar termasuk BHP Billiton , Teck, Xstrata, Anglo American, dan Rio Tinto.

Lebih dari 90% dari total perdagangan batubara metalurgi melalui laut dikontribusikan oleh pengiriman dari Australia, Kanada, dan AS.

Sumber:

Valia, Hardarshan S. Coke Production for Blast Furnace Ironmaking. Steelworks.

URL: www.steel.org

World Coal Institute. Coal & Steel (2007).

URL: www.worldcoal.org