کک زغال‌سنگ یکی از مواد خام مورد نیاز کارخانه‌های فولادسازی کوره بلند است. این ماده حیاتی، نقره‌ای فام یا سیاه خاکستری است و دارای مشخصات شیمیایی و فیزیکی و مکانیکی معینی است که در اثر حرارت دادن زغال‌سنگ بدون دسترسی آن به هوا تولید می‌شود.

به گزارش استیل پدیا، در واقع وظیفه کک زغال‌ سنگ، آزاد کردن اکسیژن از سنگ‌آهن است.با توجه به اینکه هر تن زغال‌ سنگ حرارتی بیش از ۷۵۰۰کیلو کالری انرژی تولید می‌کند بنابراین همانند دیگر سوخت‌های فسیلی و در مواردی فراتر از آنها برای تامین انرژی حرارتی در منازل و مهم‌تر از آن در نیروگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.مشخصات ساختاری زغال کک عبارت است از: کربن ثابت ۸۵ تا ۹۰ درصد، خاکستر ۵ تا ۱۳ درصد، رطوبت تا ۸ درصد، مواد فرار ۱/۶ تا ۱۱ درصد و گوگرد ۰/۵ تا ۱/۲ درصد. نقش کک در فرآیند کوره‌های ذوب سنگ‌آهن، تولید گازهای احیاکننده است که در اثر سوختن در پایین کوره انجام می‌شود و میزان مقاومت مکانیکی آن نیز در عمل مهم است.

برای تهیه کک باید چند نوع زغال‌ سنگ را که مواد فرار موجود در آنها متفاوت است با یکدیگر مخلوط و در کوره‌های مخصوص به کک تبدیل کرد. این عمل را کربنیزاسیون می‌نامند. ترکیب شیمیایی کک عبارت است از ۹۴ تا ۸۵ درصد کربن و بقیه مواد فرار، خاکستر، گوگرد و رطوبت است.به طور تقریبی از همه انواع زغال‌ سنگ‌ها به‌ منظور سوخت و تهیه زغال کک، می‌توان استفاده کرد. بیش از ۸۰ درصد مصرف زغال‌ سنگ‌ها برای تولید برق، بخار در صنایع، حمل‌ونقل یا سوخت و فرآیندهای متالوژی و... به‌ کار می‌رود. غیراز زغال‌ سنگ در فرآیند کربونیزاسیون برای تولید کک، گاز زغال‌ سنگ، آمونیاک، قطران و محصولات نفتی سبک مصرف می‌شود. علاوه بر این، مقادیر قابل‌ توجهی از زغال‌ سنگ به عنوان پرکننده و... مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 
نیاز ۳ میلیون تنی کشور به زغال کک شو

 
میزان ذخایر زغال‌ سنگ حرارتی در ایران بیش از زغال‌ سنگ کک است. ما در کشور به ۳ میلیون تن کک به صورت سالانه نیاز داریم تا بتوانیم نیاز کارخانه‌های کوره بلند را برطرف کنیم. بهرام فرزاد، کارشناس زغال‌ سنگ می‌گوید: علت تشکیل، کک در زغال‌ سنگ گیاهان مردابی هستند که با ارتفاعات مختلف و در زمان‌های خیلی دور با تغییرات آب و هوایی ایجاد می‌شوند و بعدها رسوبات روی اینها را می‌گیرد و به صورت یک لایه متراکم باقی می‌مانند و در روند تکاملی که به خود می‌گیرند، به صورت انواع زغال‌ سنگ‌های گازی و کک‌شو در می‌آیند. در این فرآیند، ۲عامل فشار و حرارت تاثیرگذار است.

وی درباره مصارف زغال‌ سنگ می‌افزاید: زغال‌ سنگ‌ها به ۲ دسته زغال‌ سنگ حرارتی و کک‌شو تقسیم می‌شوند. زغال‌ سنگ‌های حرارتی در نیروگاه‌ها و تولید سیمان کارکرد دارند ولی زغال‌سنگ کک شو در تولید آهن و فولاد مورد استفاده قرار می‌گیرد البته اگر این کک‌شوها در حد نارس باشند باز هم در نیروگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.به گفته وی؛ در دنیا ۴۷ درصد زغال‌سنگ نرم و قهوه‌ای و ۵۳ درصد زغال‌ سنگ سخت و یک‌درصد هم آنتراسیت وجود دارد که به خاطر کربن بالا و سوخت بدون دود مصارف خانگی دارد و زغال‌ سنگ کک هم زغال سخت محسوب می‌شود.

فرزاد تصریح می‌کند: درحال‌ حاضر عمده نیاز کشور ما زغال‌ سنگ کک‌ شو است که در حدود ۳ میلیون تن زغال‌ سنگ کک‌ شو در کشور نیاز داریم ولی تولید ما حداکثر در سال زیر یک‌میلیون تن است بنابراین بقیه نیاز کشور از سایر کشورهایی که دارای این محصول هستند وارد می‌شود. وی خاطرنشان می‌کند: زغال‌ سنگ حرارتی به‌ طور عمده در دنیا به صورت رو باز استخراج می‌شود استخراج به روش رو باز هزینه‌های کمتری دارد. اما به دلیل اینکه در کشور ما امکان استخراج به روش روباز وجود ندارد از روش استخراج زیرزمینی استفاده می‌شود که هزینه‌های زیادی را در بر دارد.

 
وی تاکید می‌کند: قیمت زغال‌ سنگ حرارتی کمتر از زغال‌ سنگ کک است اما هزینه استخراج هر دو یکی است تولید این محصول در ایران به صرفه نیست به همین دلیل به جز در موارد ویژه زغال‌ سنگ حرارتی چندان استخراج نمی‌شود.فرزاد تاکید می‌کند: درحال‌ حاضر آنچه از آمار ذخایر زغال‌ سنگ کک و زغال‌ سنگ حرارتی دردست است ۱۸۵۰ میلیون تن زغال‌ سنگ کک شو ذخایر قطعی است ولی زغال‌ سنگ حرارتی حدود ۳ میلیارد تن ذخایر احتمالی دارد که البته در میزان ذخایر زغال‌ سنگ حرارتی تردیدهایی هم وجود دارد.

 
وی خاطرنشان می‌کند: میزان ذخایر موجود نمی‌تواند هدف باشد بلکه نوع استخراج آنها و مرغوبیت و عیار آن جزو پارامترهای مهمی است که نمی‌توان آنها را نادیده گرفت. این کارشناس زغال‌ سنگ بیان می‌کند: در ذوب آهن اکسیدآهن وجود دارد که وظیفه کک، گرفتن اکسیژن از آهن است زیرا زغال‌ سنگ کربن است و در کوره بلند آهن را آزاد و آهن خالص تولید می‌کند وعمده مصرف زغال‌ سنگ کک شو در کوره بلند است.

 
 کک، مواد اصلی شارژ کوره بلند

 
برای تولید ۳ میلیون تن فولاد به ۱/۵ میلیون تن کک نیاز است که بخشی از این نیاز از کشورهایی مانند چین و استرالیا تامین می‌شود.عزت‌اله عبدالی، سرپرست کارگاه ریخته‌ گری ذوب‌آهن  می‌گوید: کک، مواد تامین‌ کننده انرژی حرارتی و تامین‌ کننده گازهای احیا است که در کوره‌ بلند مصرف می‌شود و قبل از کوره بلند در بخش کلوخه‌سازی است که پودر کک به همراه پودر سنگ‌آهن با هم «زینتر» (روشی برای شکل دادن به فلزات) می‌شوند و محصولی به نام «آگلومرا» تولید می‌کنند که خوراک کوره بلند است.

وی می‌افزاید: عمده‌ ترین مصرف این نوع زغال‌ سنگ به صورت پودر در کلوخه‌ سازی و به صورت دانه درشت بین ۲۵ تا ۷۵ میکرون است که به عنوان مواد اصلی شارژ کوره بلند مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین کک، سنگ آهک و آگلومرا جزو شارژهای اصلی کوره بلند محسوب می‌شوند.وی درباره میزان مصرف سالانه ذوب‌آهن از این محصول بیان می‌کند: میزان مصرف کک به ازای هر یک تن چدن تولیدی در کوره‌بلند بین ۵۰۰ تا ۵۵۰ کیلوگرم است که اگر ۳ میلیون تن فولاد تولید شود به ۱/۵ میلیون تن کک نیاز است. عبدالی تصریح می‌کند: واردات زغال‌ سنگ کک‌شو بیشتر از چین و استرالیا است زیرا تولیدات داخل کشور کفاف نیاز ذوب‌آهن را نمی‌دهد.

-بهناز صفری-

استیل پدیا | مرجع خبر و تحلیل صنعت فولاد ایران و جهان