فحم الكوك واستخداماته
فحم الكوك واستخداماته، أصبح علماً يتم دراسته من قبل الطلاب في الجامعات والمهندسين في مناجم البترول، فإن استخداماته كثيرة وهامة، هو مكون أيضاً من مواد مميزة وله أيضاً أضرار، وهو يعتبر بارز في عالم الأسواق ويصل سعره إلى أعلى الأسعار العالمية.
ما هو فحم الكوك؟
منذ قديم الزمان كان الناس يستخدمون الفحم في عمليات الشواء والتدفئة وهذا الفحم يسمى الفحم النباتي أو الفحم الخشبي.
ولكن الفحم لا يقتصر على هذا النوع فقط فيوجد أنواع كثيرة منه منها المعروف ومنها غير المعروف مثل:
- الفحم النباتي.
- الفحم الحيواني أو يسمى فحم العظام.
- فحم السناج.
- الفحم الحجري.
- فحم المعوجات.
- فحم الكوك.
- ومن هنا يتم فهم أن فحم الكوك هو فحم يتم صناعته على عدة مراحل وسوف نتحدث عنها بالتفصيل.
شاهد أيضًا: أضرار حبوب الفحم النباتي ؟
كيف يتم صناعة فحم الكوك؟
يتم صناعة فحم الكوك عن طريق عدة مراحل وهي:
- عجينة الكوك.
- ثم التسخين.
- والإخراج من الفرن.
- الإخماد.
المرحلة الأولى
هذه تعتبر البداية فقط وتسمى مرحلة التجهيز وهي أكثر المراحل أهمية ودقة فعلى أساسها.
سيتم بناء عملية إنتاج فحم الكوك وهي التي ستتحكم في جودته في اللقطة الأخيرة.
المرحلة الثانية
- يتم خلط فحم الكوك مع بعض المازوت، وهذه الخطوة تساعد على تقليل انحدار كثافة الفحم النسبية وهو بداخل الفرن وهذا يعود للجاذبية.
- ثم يسخن اللباب الفحمي في داخل الفرن، وهذا الفرن عبارة عن جدارين من الطوب العازل.
- وبعدها يتم إغلاق هذا الفرن من كل ناحية بباب ويتم تسميتها بأفران الغرفة الرأسية.
- تسخن الأفران في المداخن، وهي تكون عبارة عن أرصفة من الغرف توجد على الجوانب.
- بعدها يتم توصيل الأفران الغرف الرأسية ببطارية وبالمدخنة يوصل كل فرنان.
- في مرحلة التسخين الطويلة لهذا الفحم، يمر اللباب المختص بفحم الكوك بمراحل عدة تبدأ بالتجفيف عند درجة حرارة 150 درجة مئوية ويتم وقتها تبخر الماء.
- ثم يخف اللباب وتقل لزوجته عند الدرجة المئوية وهي 350، وبعدها تصل اللزوجة إلى حدها الأدنى عند درجة
- ثم يلاحظ الانتفاخ الشديد للباب، ثم تقل اللزوجة ويرجع لصلابته مرة أخرى عند درجة حرارة 550 درجة مئوية.
- وهذه هي المرحلة الثانية، ثم بعدها يتم عمل المرحلة الأخيرة من إنتاج فحم الكوك.
اقرأ أيضًا: مُكونات الفحم وأنواعه
المرحلة الثالثة
- يستخدم آلة تسمى بآلة الإخراج من الفرن، ووظيفتها هي القيام بدفع فحم الكوك وهو وقتها يكون ساخن للغاية.
- مع مرافقة مدق ورف وذلك لينتقل إلى مكان يُعرف بطُرقة إرشاد الكوك.
- بعد ذلك تقوم طرقة إرشاد الكوك بتمرير خبز الكوك، ثم يتم إسقاطه إلى عربة الفحم وهذه العربة تقوم بعملية الإخماد.
- ثم يصبح فحم الكوك بارداً عن طريق رشه بالماء، وفي هذه الخطوة يخرج بخار الماء بوضوح.
- ثم يقطع فحم الكوك إلى أحجام مختلفة ويتم تفتيتها بعد خضوعه للتبريد.
- وبهذه الطريقة نعرف كيف يتم تصنيع فحم الكوك واستخداماته أيضاً.
مما يتكون فحم الكوك؟
فحم الكوك هو عبارة عن مادة فحمية تكون صلبة وتشتق من عملية التقطير الإتلافي للفحم القطراني.
ويكون منخفض الهشيم ومنخفض الكبريت والمادة المتطايرة وهي تتكون من الماء المحتوي على الفحم.
شاهد أيضًا: حبوب الفحم للتخسيس
فحم الكوك واستخداماته
يستخدم فحم الكوك في:
- مصدر وقود.
- عن طريقة يتم استخلاص الفلزات من بعضها، مثل الحديد والصلب بكل خاماته.
- يدخل في صناعة كربيد الكالسيوم.
- يستخدم في صناعة الفولاذ، فهو يعتبر عنصر أساسي في عناصر إنتاجه، مثل الحديد المنصهر المعروف بأنه معدن ساخن.
- يتم استخداماته في تكليس كوك البترول.
فحم الكوك واستخداماته في الأسواق العالمية
- يتم استيراد حوالي 800 ألف طن فحم كوك سنوياً، ثم أوضح رئيس مجلس إدارة شركة النصر لصناعة الكوك.
- أنه إحدى شركات وزارة قطاع الأعمال العام بإلزام جميع المشروعات الجديدة.
- وأيضاً التوسعات في المشروعات بإجراء تقييم الأثر البياني، ويتم استقبال الفحم عن طريق ميناء الإسكندرية على 24 أو 25 شحنة.
- وتكون سعة الشحنة الواحدة حوالي 18 أو 38 ألف طن سنوياً، ويتم نقلة إلى المصانع بالتبين.
- وأيضاً يتم نقله عن طريق الميناء النهري باستخدام الصنادل النهرية وتكون حمولتها حوالي 300 إلى 500 ألف طن في الصندل الواحد.
أسعار فحم الكوك عالمياً
فحم الكوك له استخدامات عديدة وجميعها مفيدة ومرغوبة ومع ذلك لا يكون سعره غالي كثيراً.
فسعره تقريبًا من 380 إلى 400 دولار للطن الواحد، ويتم تصنيعه في شركة النصر لصناعة الكوك.
تركيبة فحم الكوك واستخداماته
فحم الكوك هو مادة كربونية رمادية سوداء تم تحضيرها عن طريق التقطير الجاف تحت درجة حرارة عالية من الفحم وتركيبته في الحالة الجافة تتكون من:
- من 80% إلى 90% من الكربون.
- من 1% إلى 5% من الهيدروجين.
- أيضا من 0% إلى 1% من النيتروجين.
- من 4% إلى 0.7% من الأكسجين.
- أيضا من 5% إلى 1.0% من الكبريت.
- من 5% إلى 15% من الرماد.
- هذه هي تركيبة فحم الكوك والمواد المستخدمة في تصنيعه.
لا يفوتك قراءة: طريقة استخدام ماسك الفحم
ما هي طرق تعدين الفحم؟
- يتم تعدين الفحم في الأرض بطريقتي التعدين السطحي وتعدين تحت الأرض.
- ويتم نقل الفحم إلى محطات الطاقة الحرارية عن طريق القطارات أو السفن أو خطوط الأنابيب والتعدين السطحي أسهل من التعدين تحت الأرض.
- وذلك لتوفر معظم الفحم قريباً من قشرة الأرض ويتم استخراج ما يتبقى من الفحم عن طريق الحفر حوالي 1000 قدم تقريبًا تحت الأرض وطرق التعدين هي:
التعدين السطحي
- هو يعتبر أقل تكلفة من تعدين تحت الأرض ويأتي منه حوالي 60% من الفحم.
- وذلك يتم عن طريق استخدام بعض الآلات العملاقة لإزالة التربة العلوية ويتم استخراج الصخور السوداء التي بها درجة حرارة عالية.
- وتم بعدها الحصول على كتل الفحم الضخمة على أعماق أقل من 200 متر تحت الأرض، وعند استخراج كل الفحم يتم امتلاء الأرض بالتربة والطين.
تعدين تحت الأرض
- هذا النوع من التعدين يتم فيه استخراج الفحم على بُعد أقدام تحت الأرض.
- ويتم استخدام هذه الطريقة عن طريق المصاعد التي ينزل بها عمال التعدين إلى الأسفل ويستخدمون الآلات ليتم استخراج الفحم.
- وهذه الطريقة تعتبر أمر خطير وذلك لمحاصرة عمال المناجم من الداخل في حالة وقوع أي حادث.
- ويتم أيضاً بعد استخراج الفحم إنتاج بعض الغازات وهي تؤثر على صحة عمال هذه المناجم.
- في النهاية نجد أن فحم الكوك واستخداماته موضوع مهم لدى عمال المناجم ومُهندسين البترول والذين يستخدمون الطاقة المتجددة في آلاتهم.
- ووجدنا أيضاً أن استخداماته عديدة فهو يعتبر من أهم مصادر الطاقة الجديدة، ولكن له آثار جانبية أيضاً.
- ولهذا ينصح الجميع أن يستخدموه في الشواء أو في الطاقة أو استخداماته المتعددة.
قد يفيدك: ما هي فوائد الفحم المنشط للشعر
أسئلة شائعة حول فحم الكوك
ما هو فحم الكوك؟
فحم الكوك هو نوع من أنواع الفحم المستخدم في عمليات التحويل الحراري، ويتم الحصول عليه من تسخين الفحم الحجري دون وجود هواء.
ما هي الخصائص الرئيسية لفحم الكوك؟
يتمتع فحم الكوك بخصائص عالية القوة والصلابة، ويحتوي عادةً على نسبة عالية من الكربون وقليل من الشوائب.
ما هي عمليات إنتاج فحم الكوك؟
يتم إنتاج فحم الكوك عن طريق تسخين الفحم الحجري في فرن خاص تحت ظروف معينة تحد من وجود الأكسجين.
ما هي الاستخدامات الرئيسية لفحم الكوك؟
يستخدم فحم الكوك بشكل رئيسي في صناعة الحديد والصلب كمادة خام لصهر خامات الحديد.
هل هناك استخدامات أخرى لفحم الكوك؟
نعم، يمكن أيضًا استخدام فحم الكوك في صناعة السيراميك، وفي بعض العمليات الكيميائية والصناعات الأخرى.
ما هي فوائد استخدام فحم الكوك في صناعة الحديد والصلب؟
يساعد فحم الكوك في تحقيق درجات حرارة عالية مطلوبة لصهر الخامات الحديدية وفصل الحديد من الشوائب.
هل هناك تحديات أو مشاكل مرتبطة بفحم الكوك؟
نعم، تشمل التحديات المحتملة التأثيرات البيئية من احتراق فحم الكوك وانبعاثاته، بالإضافة إلى تقليل الاعتماد على الفحم الحجري نظرًا لاحتمال نضوب مصادره.