فحم الكوك
فحم الكوك هو فحم يحتوي على نسبة عالية من الكربون المكرّر وهو نوع خاص من أنواع الفحم، ومن أهمّ الخطوات لإنتاج فحم الكوك الجيّد هو اختيار الفحم المناسب لاستخدامه كمادة خام لصناعته في درجات الحرارة العالية جدًا، ومن أبرز أنواع الفحم المناسبة التي تُستخدم في صناعة فحم الكوك هو الفحم المعدني بنوعيه وهما فحم الكوك الصلب وفحم الكوك شبه الثابت، حيث إنّهما يذوبان ويتضخمان ويتصلّبان في الأفران الخاصّة لصناعة فحم الكوك، فهو عبارة عن وقود رمادي اللون قاسي جدًا ومسامي ويحتوي على نسبة عالية من عنصر الكربون مع بعض الشوائب القليلة، وهو منتج صناعي مهم له استخدامات عديدة مثل وقود في مدافىء المنازل، وفي هذا المقال سيتمّ شرح كيفية إنتاج فحم الكوك.[١]
كيفية إنتاج فحم الكوك
يتمّ تشكيل فحم الكوك إمّا بطريقة طبيعية عن طريق العمليات الجيولوجية أو يتمّ إنتاجه بطرق صناعية مختلفة بفعل درجات الحرارة العالية وبمعرفة مكونات فحم الكوك وطريقة صنعه مسبقًا، ولتوضيح كيفية إنتاج فحم الكوك فيمكن اتباع ما يأتي:[٢]
- يتمّ وضع الفحم الخام لتحويله إلى فحم الكوك في أفران صناعية خاصة وتحميص الفحم بدون الهواء، وتصل درجة حرارة الفرن إلى حوالي 2,000 درجة مئوية.
- يتمّ تبخير المواد المتطايرة وتحليل المواد العضوية الموجودة في الفحم الخام مثل الماء، ويتبقى الكربون على صورة مواد صلبة زجاجية تعمل على تجميع جزيئات الفحم الأصلية.
- يتمّ تجميع المواد المتحللة والمتطايرة في أفران ثانوية وتنقيتها وفصلها ليتم استخدامها في صناعات أخرى أو في تسخين أفران الكوك.
- يجب أن يحقق الفحم الخام مجموعة من المعايير كنسبة الرطوبة وكمية الرماد ونسبة الكبريت الكمية المتطايرة ونسبة اللدونة، وذلك لإنتاج فحم الكوك ذو مواصفات عالية، ومن الممكن خلط أنواع مختلفة من الفحم الخام للحصول على فحم كوك جيد.
- يمكن أن تحتاج عملية إنتاج فحم الكوك من 12 إلى 36 ساعة تقريبًا للإنتهاء من صنعها.
- يمكن استخدام كومة من الفحم المُغطى بغبار فحم الكوك لإنتاج فحم الكوك بواسطة الموقد ولكنها طريقة قديمة لصنع فحم الكوك.
- يتمّ استخدام حجر الطوب المبني على شكل قبة والمعروف باسم فرن خلية النحل، ويوجد في سقفه فتحة لإدخال الفحم الخام، كما توجد فتحة للتفريغ في المنطقة السفلى من الجدار، ويتمّ بناء هذه الأفران بجانب بعضها البعض وقد يصل عددها إلى المئات في بعض الأحيان.
- يتمّ إخراج فحم الكوك من الفرن وتبريده بالماء أو الهواء قبل تخزينه أو يتمّ وضعه في فرن الانفجار، ويكون وزن فحم الكوك الناتج حوالي ثلثي وزن الفحم الخام المستخدم، وبهذا تمّ شرح كيفية إنتاج فحم الكوك.
- يجب توخّي الحذر من استنشاق الانبعاثات الصادرة من صناعة فحم الكوك أو ملامستها للجلد والعينين، حيث تحتوي هذه الانبعاثات على نسبة من البنزين القابل للذوبان التي قد تتجاوز الحد المسموح به من قِبل المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية.
استخدامات فحم الكوك
بعد معرفة كيفية إنتاج فحم الكوك لابدّ من معرفة استخدامات فحم الكوك، حيث يمكن استخدام فحم الكوك في جميع دول العالم في أفران الصهر لصنع مادة الحديد، كما يتمّ استخدام فحم الكوك في صناعة السبائك الحديدية وسبائك الرصاص وسبائك الزنك، ويمكن استخدامه في الأفران لصنع الجير والمغنيسيوم، وهناك أنواع عديدة من فحم الكوك التي لها استخدامات متعددة كما يأتي:[٣]
- فحم الكوك الكبير والقوي الذي يتراوح حجمه ما بين 40 إلى 100 ملليمتر، ويُستخدم في قباب المسبك لصهر خامات مادة الحديد.
- فحم الكوك المتوسط الحجم الذي يتراوح حجمه ما بين 15 إلى 50 ملليمتر، ويُستخدم في أفران الغاز ولتدفئة المنازل والمباني التجارية.
- فحم الكوك الصغير الحجم والذي يتراوح حجمه ما بين 10 إلى 25 ملليمتر، يُستخدم في تصنيع الفسفور وكربيد الكالسيوم والتي تُستخدم في صناعة الأسيتيلين.
- فحم الكوك ذي أقل من 12 ملليمتر حجمًا يمكن استخدامه في تلبد خام الحديد الصغير قبل أن يتمّ صهره.
المراجع
- ↑ "What Is Metallurgical Coke?", www.sciencing.com, Retrieved 05-01-2020. Edited.
- ↑ "Coke (fuel) ", www.wikiwand.com, Retrieved 05-01-2020. Edited.
- ↑ "coke", www.britannica.com, Retrieved 05-01-2020. Edited.
