کک زغال‌سنگ نقره‌ای فام یا سیاه خاکستری است و دارای مشخصات شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی معینی است که در اثر حرارت دادن زغال‌سنگ بدون دسترسی آن به هوا تولید می‌شود.

به گزارش استیل پدیا، کک زغال‌سنگ نقره‌ای فام یا سیاه خاکستری است و دارای مشخصات شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی معینی است که در اثر حرارت دادن زغال‌سنگ بدون دسترسی آن به هوا تولید می‌شود.

درواقع وظیفه کک زغال‌سنگ، آزاد کردن اکسیژن از سنگ‌آهن است. از جمله صنایعی که از زغال‌سنگ استفاده می‌کنند می‌توان به صنعت فولاد اشاره کرد و کک زغال‌سنگ یکی از مواد خام مورد نیاز در کارخانه‌های فولادسازی است که از روش کوره بلند برای تولید استفاده می‌کنند. در دهه‌های پیشین توجه بیشتر در جهت مصرف زغال‌سنگ کک شو به منظور تولید فولاد ازجمله در شرکت ذوب آن اصفهان و صنایع فروآلیاژ بوده است. در ایران علاوه بر واحدهای کک‌سازی سنتی، ذوب آهن اصفهان و واحد کک‌سازی و پالایش قطران زرند کرمان، عمده‌ترین مصرف‌کنندگان زغال‌سنگ کک‌شو در کشور به شمار می‌روند. در افق ۱۴۰۴نیز برنامه تولید ۵۵میلیون تن فولاد تعریف شده است که بخشی از این فولاد با استفاده از کوره‌های بلند که زغال‌سنگ‌سوز هستند، تولید می‌شود و برای رسیدن به این هدف باید برنامه‌ای برای افزایش تولید زغال‌سنگ داشته باشیم.

تولید کک در فرآیند تولید فولاد، کک به‌عنوان یک ماده کلیدی به منظور تبدیل سنگ‌آهن به آهن مذاب استفاده می‌شود. کک مورد استفاده در این فرآیند، از طریق حرارت دادن زغال‌سنگ کک شو تا دمای هزار و ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد بدون حضور اکسیژن در یک سلول کک‌سازی تولید می‌شود زیرا نبود اکسیژن باعث جلوگیری از سوختن زغال‌سنگ می‌شود. در هنگام فرآیند کک‌سازی بسیاری از مواد به صورت مایع، گاز و مواد فرار خارج می‌شوند. ماده جامد باقیمانده همان کک است که درصد کربن ثابت آن بسیار بالاتر رفته است. به‌طور تقریبی ۵/۱ تن زغال‌سنگ کک‌شو برای تولید ۱ تن کک مورد نیاز است و باید توجه داشت که تنها انواع خاصی از زغال‌سنگ کک‌شو دارای مشخصات لازم جهت تولید کک هستند. این مشخصات شامل «کیک» شوندگی به معنای توانایی ذوب شدن، متورم شدن، و سفت شدن دوباره در هنگام حرارت‌دهی است. همچنین زغال‌سنگ مورد استفاده برای فرآیند کک‌سازی علاوه بر دارا بودن خواص کیک شوندگی باید سطح کمی از ناخالصی ازجمله خاکستر گوگرد و رطوبت داشته باشد.

کمبود زغال‌سنگ کک شویک کارشناس زغال‌سنگ معتقد است میزان ذخایر زغال‌سنگ حرارتی در ایران بیش از زغال‌سنگ کک است اما روند کاهشی مصرف زغال‌سنگ کک‌شو در جهان بسیار کندتر است و کشورهای مختلفی مانند روسیه و اوکراین هنوز هم از این سوخت ارزان‌قیمت برای تامین خوراک کوره‌های بلند فولادسازی خود استفاده می‌کنند که این وضعیت در ایران نیز باید وجود داشته باشد. به گفته بهرام فرزاد، ایران برای فعالیت کارخانه‌های فولادسازی کوره‌بلند خود به کک نیاز دارد و برای تامین آن راهی به جز افزایش تولید زغال‌سنگ کک شو وجود ندارد درغیراین صورت، هزینه تمام شده فولاد تولید شده ایران بسیار بالاتر خواهد بود. البته این موضوع درباره دیگر کشورها مصداق بیشتری دارد و ایران به دلیل دسترسی به گاز ارزان تا حدی از ضربه‌های این هزینه‌های مازاد در امان است. با این حال، هنوز هم فولاد تولیدی کشورهایی مانند اوکراین که با کک تولید شده‌اند، ارزان‌تر از فولاد تولید شده با گاز ایران است. وی چندی پیش به صمت گفته بود در صورتی که ایران بخواهد با نرخ‌های بین‌المللی برق و انرژی، فولاد تولید کند، مزیت رقابتی خود را در جهان از دست می‌دهد و باید به سمت تولید بیشتر فولاد در کوره‌های بلند و از طریق کک حرکت کند. فرزاد اظهار کرده درحال‌حاضر، تولید داخلی زغال‌سنگ تنها حدود یک‌میلیون تن است و بیشتر مصرف داخلی از طریق واردات تامین می‌شود. با این حال، با توجه به ذخایر قابل توجه زغال‌سنگ ایران، باید با تمرکز بر این سوخت، میزان تولید داخلی آن را افزایش داد. به باور این کارشناس زغال‌سنگ، خوشبختانه از مزایایی که زغال‌سنگ کک‌شو دارد، آلودگی‌های کمتر آن است و به‌ویژه در زمان استخراج، منجر به انتشار گاز متان نمی‌شود و این موضوع در ذخایر زغال‌سنگ طبس که بسیار مرغوب هم هستند، مصداق بیشتری دارد و می‌توان با خیال آسوده به توسعه این صنعت و استفاده از بهره‌های آن اقدام کرد از طرفی، هزینه‌های استخراج این ۲ نوع زغال‌سنگ به طور تقریبی برابر است اما قیمت زغال کک‌شو بسیار بیشتر است به همین دلیل تولید زغال‌سنگ حرارتی حتی صرفه اقتصادی هم ندارد. آنطور که فرزاد می‌گوید علت تشکیل کک در زغال‌سنگ، 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 مانده و در روند تکاملی به صورت انواع زغال‌سنگ‌های گازی و کک‌شو در می‌آیند. این کارشناس زغال‌سنگ عنوان کرده است زغال‌سنگ‌ها به ۲ دسته زغال‌سنگ حرارتی و کک‌شو تقسیم می‌شوند. زغال‌سنگ‌های حرارتی در نیروگاه‌ها و تولید سیمان کارکرد دارند اما 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 فرزاد درحال‌حاضر عمده نیاز کشور ما زغال‌سنگ کک‌شو است و نیازمند حدود ۳ میلیون تن زغال‌سنگ کک‌شو هستیم اما تولید ما حداکثر در سال زیر یک‌میلیون تن است و بقیه نیاز کشور از سایر کشورهایی که دارای این محصول هستند، وارد می‌شود.

میزان مصرف کک در کوره بلندسرپرست کارگاه ریخته‌گری ذوب‌آهن اصفهان در گفت‌وگو با صمت معتقد است برای تولید ۳ میلیون تن فولاد به ۱/۵میلیون تن کک نیاز است که بخشی از این نیاز از کشورهایی مانند چین و استرالیا تامین می‌شود. عزت‌الله‌عبدالی چندی پیش به صمت گفت: کک، ماده تامین‌کننده انرژی حرارتی و تامین‌کننده گازهای احیا است که در کوره‌بلند 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. بنابراظهارات عبدالی عمده‌ترین مصرف زغال‌سنگ کک به صورت پودر در کلوخه‌سازی 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 است.

 مینا ایزدی

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