کک متالورژی: از تولید تا کاربرد در صنایع فولاد و ریخته‌گری

تولید کک متالورژی

برای تولید کک متالورژی از زغال سنگ‌های خاصی استفاده می‌شود. خواص زغال سنگ تأثیر مستقیم بر خواص کک تولیدی دارد. فرآیند تولید شامل گرم کردن زغال سنگ در کوره‌های مخصوص بدون حضور هوا تا دمای حدود 2000 درجه فارنهایت است. این فرآیند تقریباً 12 تا 36 ساعت به طول می‌انجامد و محصول نهایی عمدتاً شامل کربن و مواد جانبی مانند قطران زغال سنگ خام و آمونیاک است.

کاربردهای کک متالورژی

کک متالورژی در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد که عمده‌ترین آن‌ها عبارتند از:

صنایع متالورژی: مانند ذوب فلزات، کوره بلند و صنایع فروآلیاژ.

فولادسازی: در کوره‌های اکسیژن برای تولید فولاد(کوره‌های اکسیژن که 70 درصد از تولید فولاد را در سراسر جهان تشکیل می‌دهند.) 

ریخته‌گری: به عنوان سوخت و عامل احیا کننده.

صنایع شیمیایی: مانند ذوب سنگ فسفات برای تولید فسفر بنیادی و تولید کاربید کلسیم.

ویژگی‌های کک متالورژی

کک متالورژی ماده‌ای متخلخل با درصد بالای کربن و ناخالصی‌های اندک است. این ماده دارای خواص فیزیکی و شیمیایی خاصی است که آن را برای استفاده در صنایع مختلف مناسب می‌کند:

تأمین انرژی: در کوره بلند برای احیا کانه‌های آهن.

ایجاد تخلخل: برای عبور گازهای احیا کننده و کربوره کردن چدن.

مقاومت مکانیکی: در مقابل ضربه، فشار و سایش.

ارزش حرارتی بالا: به دلیل درصد بالای کربن.

اثرات ناخالصی‌ها در کک متالورژی

وجود خاکستر، گوگرد و فسفر در کک متالورژی می‌تواند باعث افزایش مصرف کک و سنگ آهک در کوره بلند و کاهش ظرفیت تولید شود. این عناصر مضر باعث ورود ناخالصی‌ها به فرآیند تولید فولاد شده و کیفیت محصول نهایی را تحت تأثیر قرار می‌دهند. گوگرد و فسفر از عناصر مضر در فولاد هستند که باید در حداقل ممکن نگه داشته شوند.

تفاوت بین زغال سنگ کک و کک متالورژیک شده

زغال سنگ متالورژی نوع خاصی از زغال سنگ است که برای تولید کک متالورژی استفاده می‌شود. این زغال سنگ شامل دو نوع زغال سنگ کک سخت و زغال سنگ کک نیمه کاره است که در کوره‌های بزرگ ذوب شده و به کک تبدیل می‌شوند. نوع دیگری از زغال سنگ به نام PCI نیز در برخی فرآیندهای تولید فولاد به عنوان جایگزین کک متالورژی استفاده می‌شود.