A Dunai Vasmű új kokszolóműve

Az Élet és Tudomány Kalendáriuma /1983

A DUNAI VASMŰ ÚJ KOKSZOLÓMŰVE

A Dunai Vasmű kohójából 1954-ben csapolták – ünnepélyes keretek kö­zött – az első adag nyersvasat. Azóta sok bírálat érte a gyárat, sőt sokan még létjogosultságát is kétségbe vonták. Valóban, az ötvenes évek jelszava, hogy “a vas és acél országa leszünk”, hibás elképzelésen alapult. De azért nem árt tudnunk hogy a Magyarországon termelt nyersvasnak és acélnak több mint a harmadát a dunaújvárosi vasmű adja, s hogy az elmúlt évtizedek gazda­sági fejlődése lehetetlen lett volna e biztonságos vas- és acélbázis nélkül. A Dunai Vasmű a jelenlegi nehéz gazdasági helyzetben is minden évet nyere­séggel zár, sok millió dollár tőkés valutát hoz az országnak és műszaki-gaz­dasági mutatói állják a versenyt a legfejlettebb ipari országok hasonló üze­meivel.

Ám ahhoz, hogy a gyár pozícióit megtarthassa, költenünk kell rá, s nem is keveset: az új dunaújváro­si kokszolómű, amelyet 1981-ben kezdtek el építeni, tízmilliárd fo­rintba kerül. Vajon mi indokolja meg, hogy a világméretű gazdasá­gi pangás időszakában egy ilyen hatalmas beruházásba kezdjünk bele?

3,5-4 év alatt megtérül

A nyersvasgyártás alapja – a vasércen kívül – a kohókoksz. Különféle eljárásokkal – például a kohóba földgáznak és oxigénnek a befúvásával, az érc előkészítésé­vel – csökkenthető a fajlagos kokszfogyasztás. A Dunai Vasmű­ben ezekkel a módszerekkel mind­ inkább élnek is, egy tonna nyers­vas előállításához mégis legalább 600-650 kg kohókokszra van szükség.
A Dunai Vasmű az egyetlen olyan gyárunk, amely maga állít­ja elő a kohóihoz szükséges kok­szot. A kokszolóműve 1956-ban kezdte meg működését, azóta el­kopott, elöregedett és már nem so­káig képes feladatát ellátni. De a kokszolómű és a hozzá csatlakozó, a kokszgyártás melléktermékeit feldolgozó vegyi üzemek ma már a környezetvédelem követelmé­nyeinek sem felelnek meg. Végül pedig ahhoz, hogy a vasmű növel­hesse nyersvastermelését, a jelen­leginél több kokszra van szüksé­ge. A meglevő kokszolómű évente körülbelül 700 000 tonna kokszot állít elő, az új mű eleinte évente 1 000 000, később pedig 1 300 000 tonna kokszot termel majd.
Okkal kérdezhetjük, hogy vajon nem volna-e gazdaságosabb megoldás a kokszot külföldön megvá­sárolni és így megtakarítani a be­ruházás óriási költségeit? Nem! A kohókoksz világszerte hiánycikk, s ha egyáltalában kapható, na­gyon sokat és nagyrészt tőkés de­vizában kell fizetnünk érte, bár­hol is szerezzük be. A számítások szerint az új kokszolóműre fordított forintok – az importmegta­karítás révén – rendkívül hamar, 3,5-4 év alatt megtérülnek. Per­sze a beruházási döntés feltételezi, hogy az új kokszolóművet el tudjuk majd látni kellő mennyiségű és megfelelő minőségű szénnel.
A kokszolható szén nagyon nagy kincs! A kohókoksznak darabosnak és szilárdnak kell lennie, hogy a nagyolvasztóban a 30 méter ma­gas anyagoszlop óriási nyomása alatt ne morzsolódjon szét. Ilyen koksz pedig csak kevés szénféle­ségből gyártható. Erre a célra ha­zai szeneink közül csak a pécs-mecseki medencében található fe­kete kőszén felel meg. Ezt a kin­cset az úgynevezett liászprogram keretében sokkal jobban kiaknáz­zuk, mint ahogyan azt eddig hasz­nosítottuk (liásznak nevezik a mintegy 160 millió évvel ezelőtti geológiai kort; a mecseki szén eb­ben az időszakban keletkezett). A medence bányáit korszerűsítik és fejlesztik. Ennek eredményeként 1986-ban, az akkor induló dunaúj­városi kokszolóműben szükséges szén felét a mecseki bányák adják majd, a kilencvenes évektől pedig a hazai szén aránya mintegy 70 százalékra nő. A hiányzó szenet Csehszlovákiából és a Szovjetunió­ból importáljuk.

A szén és a gáz útja az új kokszolóműben

A szén útja

Menjünk végig – gondolatban – az új kokszolómű mintegy egy kilométer hosszú és fél kilométerszéles üzemsorán. A létesítmények – az üzemek, a segédüzemek, a raktárak, a kiszolgáló állomások stb. – a vasút és az utak mentén célszerű sorrendben követik egy­mást. Tájékozódásunkat megkönnyítheti a folyamatábra, ezen a szén és a gáz útját tüntettük fel.
Az üzemek sora a szén fogadóállomással kezdődik, a szén az óriási mű egyetlen nyersanyaga. Ezt a szénelőkészítő üzemek köve­tik (a komlói szén egyelőre elődú­sítva érkezik, dúsított szenet majd csak 1990 után tud szállítani a bá­nya); ott a szenet mossák, törik és dúsítják, hogy a kokszolóba minél tisztább, hamuban és kénben sze­gényebb szén kerüljön. A szénelő­készítő üzemek látványa inkább impozáns, mint szép: mindenütt szénnel rakott szállítószalagok fut­nak a széntároló “bunkerek” alá és fölé. Műszaki megoldása rend­kívül igényes. A sokféle, különbö­ző minőségű szenet számítógéppel vezérelt és mikroprocesszorral működtetett gépek keverik, kül­dik a mosóba és a törőbe. Finom műszerek figyelik a bunkerek telítési szintjét, ellenőrzik és jelzik az esetleges üzemzavarokat. Önmű­ködő mintavevők készítik elő a la­boratórium számára az elemzési mintákat. És így tovább…
A szénelőkészítőből – szinte emberi kéz érintése nélkül – a kívánság szerint összeállított szénelegy előbb a széntoronyba, onnan pedig a kokszolóba kerül. Az utób­bit úgy képzeljük el magunknak, mint egy óriási könyvespolcot, amelyben 65 keskeny és magas könyv áll egymás mellett. A köny­vek, azaz a kamrák egyenként 42 köbméter szenet képesek egyszer­re elnyelni. A szén kokszosításához szükséges hőt a kamrákat öszszekötő, gázzal fűtött csatornák szolgáltatják. A szénből 1200-1300 Celsius-fokon, körülbelül 14 óra alatt összesült, kemény koksz lesz. A kőszén nagy molekulájú szén­vegyületekből áll, s benne a szén mellett hidrogén, oxigén, nitrogén és kén is van. A szénből – hevíté­se során – az illó anyagok eltá­voznak (ezek adják az úgynevezett kamragázt, róla később még bő­ven lesz szó), a kokszban csak szén és a hamut alkotó anyagok ma­radnak vissza.
A kamrából a fehéren izzó kok­szot a kitológép dugattyúja a nagy hőmérsékletnek is ellenálló pajzs­kocsiba tolja, az abban összegyűlt kokszot pedig egy szállítókocsi a száraz kokszoltóba viszi. Ez utób­bi az új kokszolómű legérdeke­sebb, műszakilag legkorszerűbb ré­sze. Érdemes itt egy kicsit hosszabban időznünk. A kokszolómű­vekben általában vízzel locsolják le az izzó anyagot, ezért az egész mű fölött szinte állandóan rosszillatú gőzfelhő lebeg, s ez nem csu­pán kellemetlen dolog. A gőzfelhő a korróziónak és télen az eljegese­désnek is állandó forrása. S ha az energiagazdálkodás szemszögéből nézzük a dolgot, enyhén szólva pa­zarlás, hogy az izzó kokszban rejlő hőenergiát a környezet fűtésére és szennyezésére fordítjuk. Az új el­járásban, amelyet a Szovjetunió­ban dolgoztak ki, s amelyet szinte valamennyi fejlett kohászattal rendelkező ország – Anglia, USA, NSZK, Franciaország – is megvá­sárolt, víz nélkül hűtjük le a kok­szot. A kokszoltó berendezésbe nagy nitrogéntartamú gázt vezet­nek be. Ez természetszerűen fel­forrósodik, miközben az izzó anya­got lehűti. A forró gázt ezután gőz­kazánokon kényszerítik keresztül (hőjét gőz termelésére használják fel), a lehűlt gázt pedig visszave­zetik a kokszoltóba stb. (A gőzt a gyár egyéb részeiben hasznosítják, fűtenek, szivattyúkat hajtanak ve­le stb.) Mindez önműködően, táv­vezérléssel megy végbe, s ember csak akkor lép a kokszoltó terüle­tére, ha valamit javítani kell.
A lehűtött koksz sorsa kevésbé izgalmas: a kokszot osztályozzák és megszabadítják a kohósítást zava­ró portól. A kokszport az ércelő­készítő üzemben használják fel, a darabos koksz pedig megy a nagyolvasztóba.

Az osztályozott koksz elszállítása

A kamragáz

De mi történik a kokszolás mel­léktermékével, a kamragázzal? Ebben a szén illékony alkotóele­mein kívül kátrány és egy sor káros szennyezőanyag van. Ám eze­ket is hasznunkra fordíthatjuk!
A kokszolókamrákból kiáramló forró gázt hatalmas átmérőjű csőben gyűjtjük össze, s több lépés­ben, vízzel permetezve lehűtjük. Ilyenkor kiválik belőle s a tartály alján összegyűlik a kátrány legna­gyobb része. A gáz azonban még ezután is jócskán visz magával kátrányt: ezt villamos eljárással – nagy feszültségű leválasztókban – vonják ki belőle. Az összegyűlt kátrányt a kátrányfinomítóba szi­vattyúzzák. Arról, hogy ott mi tör­ténik vele, később még szólunk.
A gázt ezután még három olyan kísérőjétől kell megszabadítani, amelyeknek az égéstermékei du­gulást és korróziót okozó s főként egészség- és környezetkárosító anyagok, ezek: az ammónia, a benzol és a kén-hidrogén. Az am­móniát jelenleg kénsavval mossák ki a gázból, így belőle ammónium-szulfát keletkezik. Ez a kis haté­konyságú (nitrogéntartalmú) mű­trágya csak nehezen értékesíthe­tő, ezért ezt az anyagot, ha az iránta való kereslet nem nő, a jö­vőben elégetik, s hőjével gőzt ter­melnek. A benzol a vegyipar egyik igen értékes alapanyaga. Ezt a gázból olyan különleges, kátrány­ból nyert olajjal mossák ki, amely hidegen jól oldja, felmelegítve pe­dig könnyen leadja a benzolt. Az így nyert nyersbenzolt finomítják: belőle kénsavas és lúgos mosással és több lepárlás (rektifikálás) után finom, vegyipari célra használható benzolt kapnak.
A gáz legkellemetlenebb kísérő­je a kén-hidrogén. Ha ez az anyag a gázban marad, égéskor kén-dioxid keletkezik belőle. Ez az egész­ségkárosító gáz a levegőn kénsav­vá oxidálódik és megtámadja a berendezések fémrészeit, sőt az épületeket is. A vasmű jelenlegi kéntelenítő berendezése nem elég hatékony, a gázban túlságosan sokkén-hidrogén marad. Ám a terve­zett üzemből kikerülő gázban szin­te egyáltalán nem lesz kén-hidrogén: a gázt hatalmas, tíz emelet­nyi magas mosótoronyba vezetik, s abban olyan vegyszert – a kam­ragázból leülepedett gázvizet – áramoltatnak vele szemben, amely megköti a kénvegyületeket. A te­lített oldatból gőzzel és ammóniá­val kihajtják a kén-hidrogént, a gáztól megszabadult oldatot pedig visszavezetik a mosótóronyba. A kén-hidrogént az úgynevezett Claus-kemencében kevés levegő­vel elégetik (oxidálják). Így elemi kénhez jutnak, amit pikkelyes alakjában kénsavgyáraknak, vagy finom porként mezőgazdasági cé­lokra adnak majd el.
A megtisztított, nagy fűtőérté­kű kamragázt a kokszolóegységben égetik el, illetőleg a vasmű más üzemeiben hasznosítják.

A kátrány

Végül nézzük meg, hogy mi tör­ténik a kátránnyal. A vegyészek ezt a rossz illatú, ragadós, fekete masszát valaha “fekete kincsesbányá”-nak nevezték. S valóban, az egész szerves vegyipar a múlt szá­zad közepétől erre az anyagra épült; kátrányból készültek a szí­nezékek, a műanyagok, a gyógy­szerek, a kozmetikumok stb. alap­anyagai. Századunk ötvenes évei­től kezdve azonban a petrolkémia (a kőolaj származékaiból kiinduló technológia) szinte teljesen háttér­be szorította a kátránykémiát, mert egyszerűbbnek, sokoldalúbb­nak és főként gazdaságosabbnak bizonyult. Ám napjainkban, a kő­olaj árrobbanása után, ismét “fel­fedezik” a kátrányt, s több kutató foglalkozik azzal, hogy a kátrány ­kémiai (szénkémiai) eljárásokat versenyképessé tegye a petrolké­mia módszereivel. Így a kátrány – a dunaújvárosi is – mind ke­resettebb, értékesebb anyaggá vá­lik.

A kokszolás egyelőre nehéz fizikai munka (Foto MTI)

A Dunai Vasmű új kokszolómű­ve megtartja a régi, még jó állapotban lévő kátrányfinomítóját. Ebben az üzemben a kátrányt előbb csőkemencében elpárologtatják, majd gőzeit fokozatosan le­hűtik (rektifikálják). A lepárlóoszlopok különböző pontjain (tányérjain) különféle párlatokat nyernek. Előbb a nagy fenoltartalmú ún. fenolpárlat jelenik meg, aztán a naftalinpárlat; az utóbbi­ból kristályosítással választják ki az értékes naftalint. A nehezebb párlatok is sok értékes vegyipari alapanyagot tartalmaznak; közülük néhány ismertebb: az antracén, akarbazol, a fenantrén, a piridin, az anilin és a pikolin. A kátrány lepárlásának a végén szurok marad vissza, ez az útépítés, a szigetelőlemez- és brikettgyártás, a festék­ipar stb. nélkülözhetetlen segéd­anyaga. A Dunai Vasmű nem ren­dezkedik be a kátrányszármazé­kok feldolgozására, ez a vegyipar feladata, a párlatokat további fel­dolgozásra hazai gyáraknak adja el, vagy exportálja.

Forbáth Róbert