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冶金用石炭またはコークス用石炭[ 1 ]は、良質のコークスを製造するために使用できる石炭の等級です。コークスは、一次製鉄の高炉プロセスにおいて不可欠な燃料および反応物です。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]冶金用石炭の需要は、鉄鋼の需要と密接に関連しています。一次製鉄会社は、安定した低コストの供給を確保するために、コークス用石炭を生産する部門を設けていることがよくあります。[ 5 ]
冶金用石炭は主にカナダ、米国、オーストラリアから供給されており、[ 1 ]オーストラリアは海上貿易の 58% を輸出しており、そのほとんどは中国向けである。[ 6 ]米国では、電力部門が「2007年から2018年までの米国の石炭消費総量の 93%」を使用しており、冶金用石炭と暖房などの他の用途の石炭は全体のわずか 7% であった。[ 7 ]
冶金用石炭は灰分、水分、硫黄、リンの含有量が少なく、通常は瀝青炭です。無煙炭の一部は、焼結、微粉炭噴射、高炉への直接装入、ペレット化、フェロアロイ、ケイ素マンガン、炭化カルシウム、炭化ケイ素の製造に使用されます。冶金用石炭は、低酸素環境で加熱すると、強度が高く密度が低いコークスを生成します。加熱すると石炭は軟化し、揮発性成分が蒸発して塊の細孔から放出されます。コークス化の過程で、材料は膨張して体積が増加します。
石炭のコークス化能は、石炭の等級などの物理的特性と関連していますが、石炭のコークス化能を完全に評価するには、実験室での試験が必要です。コークスの強度と密度は、高炉で使用される場合に特に重要です。なぜなら、コークスは炉内の鉱石とフラックスの一部を支えるからです。冶金用石炭は、加熱してもコークスを生成しない一般炭とは対照的です。用途が異なるため、これら2種類の石炭の価格は通常大きく異なります。
石炭がコークスに変換されるのに適しているかどうかは、固結性とも呼ばれる。[ 8 ]
冶金用石炭にはいくつかの種類があります: [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]