زغال سنگ و زغال کک، نوعی از سوخت‌های فسیلی هستند که در برخی موارد با هم تفاوت هم دارند. تفاوت این دو نوع سوخت این است که زغال سنگ به طور عمده از کربن تشکیل شده است. ولی کک، حاوی کربن، زغال سنگ و آب است. در این مقاله قصد داریم که به معرفی این دو نوع زغال بپردازیم، ویژگی‌های آن‌ها را بیان کنیم و تفاوت این دو نوع محصول را توضیح دهیم.
زغال سنگ چیست؟
زغال سنگ از رایج‌ترین سوخت‌های فسیلی به شمار می‌آید که محل استخراج آن سطح زمین است. این ماده به طور کلی از کربن تشکیل می‌شود ولی حاوی نیتروژن، گوگرد، و دیگر ترکیبات شیمیایی هم است. از زغال سنگ برای تولید نمودن انرژی گرمایی و برق استفاده می‌شود. علاوه بر آن به عنوان سوخت جامد نیز جهت تأمین گرمایش کاربرد دارد. مشخصات زغال سنگ در ادامه بیان شده است:
- این نوع زغال فقط در زمین پیدا می‌شود.
- به راحتی می‌توان آن را استخراج کرد و حمل و نقل آن آسان است.
- زغال سنگ به مقدار فراوان در طبیعت وجود دارد و پرمصرف‌ترین سوخت‌ها محسوب می‌شود.
- این ماده نوعی سوخت کربن است که سرشار از CO2 بوده و همین موضوع باعث می‌شود که هنگام سوختن، دمای بالایی تولید کند.
- زغال سنگ به طور معمول به رنگ سیاه یا قهوه‌ای است و معمولاً در دمای اتاق هم نرم است. برعکس زغال کک که توده‌ای متخلخل است.
- زغال سنگ منبع انرژی به شمار می‌آید و به طور عمده برای تولید برق و گرمایش ثابت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
زغال کک چیست؟
این نوع زغال، ترکیبی از گاز هیدروژن و کربن است که با گرما دادن محلول سنگ آهک و گچ ساخته می‌شود و تولید کک می‌کند. کک در واقع نوعی سوخت است که برای تولید آجر و شیشه به منظور عامل خشک کننده در صنعت شیمیایی کاربرد دارد. از این محصول برای تولید فولاد نیز استفاده می‌شود. خاصیتی که کک نسبت به سایر زغال سنگ‌ها دارد و آن را متمایز می‌کند، قابلیت قالب‌گیری این محصول است که در صنعت فولادسازی، آن را به گزینه بسیار مناسبی تبدیل نموده است. علاوه بر آن از کک برای تولید انرژی گرمایی و برق نیز استفاده می‌شود.
ویژگی‌های کک در ادامه بیان شده است:
- این محصول از زغال سنگ تولید می‌گردد.
- فرایند تبدیل کک از زغال سنگ به دمای بیشتر از ۶۰۰ درجه سانتیگراد نیاز دارد.
- کک توده متخلخلی است که میزان زیادی کربن و خاکستر دارد.
- کک سیاه، متراکم و محتوای کربن زیادی است و ارزش حرارتی آن بالاست.
این محصول به علت خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاص خود، یکی از حیاتی‌ترین مواد اولیه برای تولید فولاد به شمار می‌آید. از کک به عنوان عامل کاهنده در کوره‌های بلند استفاده می‌گردد و نقش اساسی در تولید آهن خام از سنگ آهن را ایفا می‌کند. اگر کک وجود نداشته باشد، تولید فولاد نیز غیر ممکن خواهد بود.
مرحله اول تولید کک، آماده سازی زغال سنگ
تولید کک چند مرحله دارد که در ادامه آن را توضیح می‌دهیم. در مرحله اول، زغال سنگ استخراج شده و از معدن به کارخانه کک سازی انتقال داده می‌شود. زغال سنگ‌ها با ترکیبات شیمیایی متناسب جهت تولید زغال کک انتخاب می‌شوند و به قطعات کوچک خرد می‌گردند.
مرحله دوم، کک سازی
برای تولید کک، در این مرحله، سنگ‌هایی که خرد شده‌اند، به کوره کک‌سازی انتقال داده می‌شوند. دمای کوره، حدود ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد است و این عملیات بدون اکسیژن انجام می‌شود. در این مرحله از تولید کک، مواد فرار از زغال سنگ‌ها جداسازی شده و به کک تبدیل می‌شوند.
مرحله سوم، خنک سازی و بسته‌بندی
پس از آنکه فرایند کک‌سازی در دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد تمام شد و کک تولید شد، محصولات خنک می‌شوند و پس از آن بسته‌بندی می‌گردند. از این زغال می‌توان در صنایع مختلفی مانند صنعت فولاد، صنعت ریخته‌گری و... استفاده نمود.
مزایای استفاده از کک چست؟
به کار بردن کک در صنایع مختلف می‌تواند مزایای زیاد را به دنبال داشته باشد که در ادامه به بیان آن‌ها می‌پردازیم:
- کاهش هزینه: کک یکی از مواد سوختی مقرون به صرفه و ارزان قیمت است که از آن در صنایع مختلفی استفاده می‌شود و به همین خاطر می‌تواند باعث کاهش هزینه‌ها شود.
- افزایش کارایی: به کار بردن کک در صنایع مختلف، به علت ویژگی‌های خاصی که دارد، می‌تواند موجب افزایش کارایی آن در فرایندهای صنعتی شود.
- تولید حرارت بالا: به علت قدرت بالای تولید حرارت توسط کک، یکی از گزینه‌های ایده‌آل برای کاربرد در فرایندهایی به شمار می‌آید که نیاز به دمای بالایی دارند.
ترکیب شیمیایی زغال کک چیست؟
کک یک ماده آلی است که شامل ۵.۷ درصد کربن، ۵.۸ هیدروژن و ۴.۳ درصد اکسیژن و میزان کمی نیز ازت و گوگرد است. زمانی که کک در دمای ۸۵ درجه سانتیگراد حرارت ببیند، مواد فرار آن خارج می‌شود. این فرایند به دلیل شکسته شدن هیدروکربن موجود در کک رخ می‌دهد. هر چقدر که جریان حرارت در کوره تولید کک یکنواخت‌تر باشد، مواد فراری که از آن خارج می‌شود، کمتر است. وجود رطوبت در زغال کک بعد از خاموش کردن این محصول به علت حفره‌هایی است که در سطح آن وجود دارد. کک در فضای آزاد به سرعت می‌تواند رطوبت خود را از دست دهد. به همین خاطر میزان رطوبت کک بستگی به روش خاموش کردن آن و سطح محصول دارد. هر چقدر مقدار سطح کک نسبت به وزن آن بیشتر باشد، رطوبت هم افزایش پیدا می‌کند.
کاربرد کک متالوژی چست؟
همانطور که گفتیم کک متالوژی یکی از مواد ضروری و لازم جهت سوخت کوره‌های بلند و همچنین صنایع ذوب فلزات محسوب می‌شود. کک متالوژی، ماده سوختی است که درصد کربن بالایی دارد. این ماده طی فرایند خالص سازی زغال سنگ که در طبیعت وجود دارد تولید می‌شود. زغال سنگ برای خالص سازی به کوره مخصوصی فرستاده می‌شود و از آنجایی که درجه حرارت در این کوره‌ها خیلی بالاست، طی عملیات خالص سازی، تمامی ناخالصی‌های زغال سنگ در این مرحله از آن جدا می‌شود و در نهایت کربن خالص تولید می‌گردد. هر چقدر درصد ناخالصی‌ها کمتر باشد، کیفیت محصول نهایی بالاتر خواهد بود. کیفیت زغال متالوژی در کیفیت نهایی محصول تأثیرگذار است.
کک در صنعت فولادسازی
کک متالوژی یکی از اساسی‌ترین موارد برای تولید فولاد به شمار می‌آید. طی فرایندی کوره‌های تولید فولاد به کمک کک گرم می‌شوند. در صنعت فولادسازی، خالص کردن آهن جهت تولید فولاد با کیفیت، به کمک کک انجام می‌گیرد. کک در این مرحله نه تنها نقش گرمابخشی را ایفا می‌کند، بلکه می‌تواند به خالص سازی آهن هم کمک کند. به همین خاطر عدم وجود کک می‌تواند روند احیای آهن را کاهش دهد.
انواع کک از نظر ابعاد
کک پس از سرند شدن به اندازه‌های مختلفی تقسیم بندی می‌شود:
- دانه‌های کوچک کک که کوچکتر از ۲۵ میلیمتر هستند را به عنوان سوخت برای آگلومراسیون و دیگر قسمت‌ها استفاده می‌کنند.
- دانه‌هایی با اندازه ۲۵ تا ۸۰ میلیمتر زغال کک که آن‌ها را مستقیم به کوره‌های بلند ارسال می‌کنند.
- دانه‌های بزرگتر از ۸۰ میلیمتر کک با کامیون به انبار ارسال می‌شوند و دوباره به بخش دانه بندی وارد شده و سرند می‌شوند.
تفاوت زغال سنگ و زغال کک چیست؟
کک ماده جامدی است که درصد کربن آن بالاست و ناخالصی‌های آن کم است و به عنوان سوخت در کوره‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. کک به شکل طبیعی در طبیعت وجود دارد. اما برای آنکه در صنایع مختلف بتوان از این ماده استفاده کرد، آن را طی فرایندی از زغال سنگ تولید می‌کنند. از ویژگی‌های ظاهری کک می‌توانیم به رنگ خاکستری، تخلخل بالا و سختی زیاد آن اشاره کنیم. زغال سنگ نوعی کانی پر انرژی و پرکاربرد است که انواع مختلفی دارد. این سوخت فسیلی به رنگ سیاه است و به صورت جامد در طبیعت وجود دارد. زغال سنگ در زمین یافت می‌شود و ماده فسیل شده محسوب می‌گردد ولی کک، طی فرایند کک‌سازی از زغال سنگ تولید می‌شود.
از کک می‌توان برای تولید انرژی گرمایی و به عنوان سوخت استفاده نمود و این کار فقط با تبدیل آن به ماده‌ای جهت تزریق به کوره‌ها امکان‌پذیر است. ولی زغال سنگ جهت تولید انرژی گرمایی در کوره و تولید برق مورد استفاده قرار می‌گیرد که طی فرایند سوزاندن این امکان به وجود خواهد آمد. میزان کربن کک کمتر از زغال سنگ است. ولی حاوی مقداری کربن و دیگر مواد تشکیل دهنده سنگ مثل نیتروژن و گوگرد نیز است. زغال سنگ نسبت به کک مقدار خاکستر کمتری دارد. کک حاوی کربن است و در دمای بیشتر از ۳۸۰۰ درجه سانتیگراد تولید انرژی می‌کند. زغال سنگ ۳۰ تا ۶۰ درصد کربن دارد و زمان سوختن دوده و دی اکسید کربن تولید می‌کند. کک از زغال سنگ گران‌تر است. زیرا برای تولید آن مواد اولیه بیشتری مورد نیاز خواهد بود.
سخن پایانی
زغال کک سوختی است که مبتنی بر کربن بوده و از زغال سنگ معدنی تولید می‌گردد. این محصول ارزش حرارتی بسیار زیادی دارد و از آن به عنوان سوخت در کوره ریخته‌گری فولاد استفاده می‌گردد. زغال سنگ، سوخت فسیلی سیاه رنگ و براقی است که ناخالصی دارد و هنگام سوختن دوده تولید می‌کند. گرمای زغال سنگ نسبت به کک کمتر است. شرکت سازه ابتکار ارشد یکی از بزرگترین سازندگان ماشین آلات تولید زغال، صادرات زغال، تولید زغال و تأمین مواد اولیه آن به شمار می‌آید و در این صنعت پیشرو است. برای اطلاعات بیشتر در این زمینه با ما تماس بگیرید.
