زغال سنگ / کٌک متالورژی

زغال سنگ/ کک متالوژی

زغال سنگ مفهومي كلي است كه شامل زغال سنگ اوليه و فرآورده هاي حاصل از آن مي گردد.

زغال سنگ اوليه شامل زغال سخت (زغال كك شو و حرارتي)، زغال قهوه اي (زغال نيمه بيتومينه و ليگنيت) و زغال سنگ نارس مي گردد، يك سوخت فسيلي است كه معمولاً ظاهر آن مانند سنگ سياه يا قهوه اي بوده و از مواد گياهي كربونيزه تشكيل شده است.

هر چه محتواي كربن زغال سنگ بيشتر باشد، مرغوبيت و شفافيت آن بيشتر است، زغال سنگ هاي مختلف را از روي ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي آن مي توان از يكديگر متمايز نمود، اين ويژگي ها، تعيين كننده قيمت و مناسب بودن آن براي كاربري هاي مختلف است. فرآورده هاي حاصل از زغال سنگ نيز سوخت هاي جامد و گازهايي مي باشند كه از توليد يا تبديل زغال سخت، زغال قهوه اي يا ساير سوخت هاي جامد اوليه به همراه برخي مواد افزودني در جريان فرآوري و تبديل زغال سنگ به دست مي آيند. اين فرآورده ها شامل پتنت فيول، بريكت ها، كك هاي گازي و كك هاي كوره كك سازي، گاز كارخانه گاز و گاز كك، قطران، گاز كوره بلند و گاز كوره هاي پايه اكسيژني فولاد هستند.

انواع زغال سنگ سخت

- زغال سنگ حرارتي

زغال سنگ حرارتي براي تأمين گرماي محيط و همچنين انرژي صنايعي مانند سيمان و فولادسازي و يا توليد برق به كار مي رود.

- زغال سنگ كك شو

زغال سنگ كك شو معمولا در واحدهاي كك سازي به كك تبديل شده و به عنوان عامل احياء در ذوب فلزاتي مانند آهن، روي و آلومينيوم استفاده مي شود.

- كك

كك از طريق تجزيه شيميايي زغال سنگ در اثر حرارت، توليد مي شود. تجزيه زغال سنگ به معناي حرارت دهي به زغال سنگ در هواي بدون اكسيژن براي توليد گازها، مايعات و پسماندهاي جامد (زغال يا كك) مي باشد. تجزيه زغال سنگ در دماي بالا كربنيزاسيون ناميده مي شود.

- نيمه كك

پسماندهاي به هم چسبيده شده زغال سنگ هايي كه در دماي پايينتر از 850 درجه سانتيگراد به كربن تبديل مي شوند، كك هاي دماي پايين ناميده مي شوند. اين كك ها معمولا داراي مقداري پسماند مواد فرار مي باشند و عمدتا به عنوان سوخت هاي بدون دود جامد به كار مي روند.

- گاز كك

فرآورده جانبي است كه از كربنيزاسيون سوخت جامد و عمليات گازي سازي انجام شده توسط توليدكنندگان كك و واحدهاي آهن و فولادي كه با كارخانه هاي توليد گاز و واحدهاي گاز شهري مرتبط نيستند، به دست مي آيد. به عبارتي در پي فرآيند كك سازي در باطري ها، گاز ككي نيز توليد مي شود كه در واحد بازيابي مواد از آن قطران، سولفات آمونيوم، بنزول خام، تركيبات گوگردي جدا و تصفيه شد، قابل مصرف ميباشد و از آن عمدتًا براي گرم كردن باطري هاي كك سازي، نيروگاه كارخانه، كوره هاي نورد، توليدات نسوز و بخش آگلومراسيون استفاده مي شود.

- گاز كوره بلند

اين گاز به صورت فرآورده جانبي در عمليات كوره بلند به دست مي آيد و در هنگام خروج از كوره بازيافت شده و بخشي از آن در واحد توليدي مصرف شده و بخش ديگر آن در ساير فرآيندهاي صنعت فولاد يا در نيروگاه هاي توليد برق كه داراي تجهيزات مخصوص براي سوزاندن اين گاز هستند، مورد استفاده قرار مي گيرد.

- قطران

اين ماده محصول جانبي كوره هاي كك سازي است. در واقع برش هاي نفتالين به بعد، قطران محسوب ميشوند.

نکته حائز اهمیت این است که مرز بین زغال سنگ حرارتی و کک شو را نمی توان دقیقا مشخص نمود. چه بسیار زغال سنگ هایی که عرفا حرارتی نامیده می شوند، در حالیکه قابلیت تبدیل به کک را داشته و سپس در مصارف مختلف از جمله مصارف حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند.

کک متالوژی

 کک ماده ای متخلخل است که در فرایند تبخیر و حرارت دهی ذغال سنگ در داخل کوره های دما بالا ایجاد می شود. 

کک متالوژی با سطحی متخلخل در دماهای بالا استحکام مطلوبی دارد.