به محصول کربنی که تصفیه شده است و به‌طورکلی از یک نوع به‌خصوص زغال‌سنگ ساخته شده باشد کک متالورژیک شده می‌گویند. زمانی که زغال‌سنگ را در یک درجه حرارت بسیار بالا قرار دهیم، زغال‌سنگ توانایی تصفیه شدن در کک را پیدا می‌کند.
کک متالورژی عمدتاً در ساخت انواع آهن و فولاد مورد استفاده قرار می گیرد که به نوبه خود به عنوان ماده اصلی فولاد مورد استفاده قرار می گیرد. انجمن جهانی ذغال سنگ روند ساخت آهن را به شرح زیر تشریح می کند؛ طی یک روش معمول ساخت آهن، سنگ آهن، کک و مقادیر کمی از مواد معدنی مورد استفاده برای جمع آوری نا خالصی ها در کوره انفجار قرار می گیرند. هوای بیش از حد گرم شده در داخل کوره دمیده می شود و باعث می شود کک بسوزد. این سوختن باعث تولید مونوکسید کربن می شود، که با سنگ آهن واکنش نشان می دهد و حرارت را برای ذوب آهن گرم فراهم می کند.در مراحل تولید کک یکی از مهم‌ترین کارهایی که باید انجام دهیم انتخاب یک زغال مناسب و باکیفیت برای استفاده به‌عنوان ماده اولیه است.

کک متالورژی با دانه‌بندی 1-0 و 3-0 و 5-0 و 10-0 و 3-1 و 5-1 و 8-3 و 10-1 و 15-5 و 20-10 و 30-10 و 30-20 و 30+ میلی‌متر عرضه می گردد.

اسامی تجاری : کک متالورژی ، کک ، کک کوره ، مت کک ، کک متالورژیک شده ، Metallurgical Coke , BF Coke , Met Coke

کک متالورژی ماده ای متخلخل است و در کوره بلند به کار می رود که یکی از مصارف عمده کک در صنایع متالورژیکی می باشد. کک زغال سنگ در کوره بلند نقش های مختلف تأمین انرژی ، احیاء کانه های آهن ، ایجاد تخلخل برای عبور گازهای احیاء کننده و کربوره کردن چدن را دارا می باشد.
به‌طورکلی می‌توانیم بگوییم که کک متالورژی از یک ساختار تقریباً نوری تشکیل شده است و همچنین این ساختار از برخی کربن‌هایی تشکیل شده است که ناهمسان بوده و تقریباً شبیه به یک موزاییک هستند. زغال‌سنگ‌ها دارای برخی خصوصیت‌های فیزیکی و همچنین شیمیایی هستند. این خصوصیت‌ها سبب می‌شود تا سیالیت کربن سازی به خوبی تحت نظر قرار بگیرد و قابل‌کنترل و اندازه‌گیری باشد. بافت‌های نوری می‌توانند تأثیر بسیار زیادی بر روی عملکرد کک‌ها بگذارند. در واقع اگر این بافت‌های نوری به خوبی تنظیم و طراحی شده باشند، می‌توانند کمک‌های بسیار زیادی نیز به کک‌ها بکنند. در بسیاری از کربن‌ها امکان شکستگی وجود دارد؛ اما با استفاده از این واحدهای موزاییک شکل می‌توانیم در مقابل این شکستگی‌ها بایستیم و از بروز آن‌ها جلوگیری کنیم. معمولاً کربن‌های ناهمسان در مقایسه با کربن‌های ایزوتروپیک اثر بیشتری در مقابل گاز زدایی دارند و در این زمینه بهتر نیز عمل می‌کند. مهم‌ترین عاملی که سبب به وجود آمدن این مورد می‌شود آسیب دیدن محلول‌ها و از بین رفتن آن‌ها در کوره است. موزاییک‌ها به‌طورکلی بخش بسیار زیادی از یک بافت نوری را تشکیل می‌دهند و از مقاومت بسیار بالایی نیز برخوردار هستند.

کک با کیفیت بالا معمولاً از ذغال سنگ با کیفیت بالا ساخته می شود. سازندگان کک معمولاً از ترکیب ذغال سنگ برای بهبود کیفیت کک تولید شده استفاده می کنند. یک ذغال سنگ با کیفیت نباید فشار زیادی به دیواره کوره وارد کند و باید به اندازه کافی کوچک شود تا امکان خارج کردن آسان از فر کک صورت فراهم شود. به گفته انستیتوی آهن و فولاد آمریکا، خواص کک و عملکرد آن در فرآیند تحت تأثیر میزان رطوبت، تراکم، هوازدگی ذغال سنگ و چندین عامل دیگر است.
زغال سنگ متالورژی نوع خاصی از زغال سنگ است که در ساخت کک متالورژی مورد استفاده قرار می گیرد. برای ساخت کک متالورژی دو نوع زغال سنگ وجود دارد: زغال سنگ کک سخت و زغال سنگ کک نیمه کاره که این زغال سنگ ، برای کک ایده آل است زیرا وقتی در یک کوره بزرگ قرار می گیرند ذوب می شوند، متورم می شوند و دوباره جامد می شوند. این نوع ذغال سنگ نیز از نا خالصی های کمی برخوردار است. نوع سوم ذغال سنگ متالورژی، PCI، بعضی اوقات در ساخت فولاد یا آهن برای جایگزینی کک متالورژیک شده گران قیمت تر مورد استفاده قرار می گیرد.

چون زغال سنگ کک شو دارای استحکام کم و ناخالصی بالا (تقریبا ۳۵%) است نمی تواند کلیه ی شرایط لازم را به عنوان سوخت کوره ی بلند داشته باشد. لذا به کک تبدیل می شود تا شرایط لازم (استحکام کافی و درصد پایین ناخالصیها و ارزش حرارتی بالا) برای شارژ در کوره ی بلند را پیدا کند. بنابراین تغییراتی که از تبدیل زغال سنگ به کک حاصل می شوند عبارتند از :
• افزایش درصد کربن و در نتیجه افزایش ارزش حرارتی.
• بالا رفتن مقاومت در مقابل عوامل مکانیکی از قبیل ضربه و فشار و سقوط و سایش.
• کاهش ناخالصیهای فرار که در اثر متصاعد شدن گازها و مواد فرار زغال سنگ حاصل می شود
• فزایش سطح مفید برای سوختن بیشتر که با متخلخل شدن کک تامین می شود.

کک با پخت ترکیبی از ذغال های قیری انتخاب شده (به نام زغال سنگ متالورژی یا ذغال کک) در کوره های مخصوص دمای بالا و بدون تماس با هوا تا زمانی که تقریباً تمام مواد فرار از بین برود، تولید می شود. کک با گرم کردن ذغال سنگ متالورژی تا حدود 2000 درجه فارنهایت ایجاد می شود.
محصول حاصل، کک، عمدتاً از کربن تشکیل شده است. یک تن ذغال سنگ حدود 1400 پوند کک و محصولات جانبی متنوعی مانند قطران زغال سنگ خام، روغن های سبک و آمونیاک تولید می کند که برای بدست آوردن محصولات شیمیایی مختلف تصفیه می‌ شوند. به ازای 2000 تن زغال سنگ حدودا 1400 تن کک تولید می شود یعنی تقریباً یک و نیم تن ذغال سنگ متالورژی برای تولید 1 تن کک متالورژی مورد نیاز است. طبق اعلام انجمن جهانی ذغال سنگ، روند کک سازی حدود 12 تا 36 ساعت در فر طول می کشد.
پس از بیرون آمدن از فر، کک با آب یا هوا خنک می شود تا قبل از اینکه در انبار قرار گیرد یا مستقیماً در کوره انفجار قرار داده شود. طبق اعلام اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده، محصول نهایی تقریباً دو سوم وزن مواد اولیه را دارا است.

کک متالوژی در محصولاتی استفاده می شود که به کربن با کیفیت بالا، سخت و مقاوم نیاز باشد. محصول کک بدست آمده، دانه بندی شده و در دانه بندی‌های مختلف در صنایع گوناگون مورد مصرف قرار می‌گیرد که از مصارف آن می‌توان به صنایع متالورژی مانند ذوب فلزات، کوره بلند، صنایع فروآلیاژ و … اشاره کرد.
کک در کوره بلند نقش تامین انرژی، احیا کانه‌های آهن و ایجاد تخلخل برای عبور گازهای احیا کننده و کربوره کردن چدن را دارد و در سایر کوره‌ها نیز به عنوان سوخت و عامل احیا کننده مصرف می‌شود. از دیگر کاربردهای صنعتی کک می‌توان به ذوب سنگ فسفات برای تولید فسفر بنیادی و تولید کاربید کلسیم اشاره کرد.

فولادسازی به روش اکسیژن قلیایی (BOF – Basic Oxygen Steelmaking) که 70 درصد از تولید فولاد را در سراسر جهان تشکیل می دهند، به سنگ آهن، کک متالورژی و شار به عنوان مواد خوراکی در تولید فولاد نیاز دارند. پس از تغذیه کوره انفجار با این مواد، هوای گرم درون آن مخلوط می شود. هوا باعث سوزاندن کک متالورژی می شود و دما را تا 1700 درجه سانتیگراد بالا می برد که نا خالصی ها را اکسید می کند. این فرآیند 90 درصد کربن را کاهش می دهد و باعث می شود آهن مذاب به عنوان فلز داغ شناخته شود. سپس فلز گرم از کوره انفجار تخلیه شده و به BOF ارسال می شود که در آن فولاد قراضه و سنگ آهک اضافه شده است تا فولاد جدیدی بسازد. عناصر دیگری مانند منگنز، سیلیس، مولیبدن ، کروم یا وانادیوم می توانند برای تولید درجه های مختلفی از فولاد اضافه شوند. به طور متوسط حدود 630 کیلوگرم کک متالورژی برای تولید 1 تن فولاد مورد نیاز است.
توجه به این نکته ضروری است که راندمان تولید در فرآیند انفجار کوره به کیفیت مواد اولیه مورد استفاده بستگی دارد. کوره انفجار که از کک با کیفیت بالا تغذیه می شود، به کک و شار کمتری نیاز دارد، هزینه های تولید را کاهش داده و فلز گرم بیشتری به همراه خواهد داشت.

منظور از مشخصات فیزیکی کک، اندازه گیری خصوصیات فیزیکی در تعیین رفتار کک در داخل و در خارج از کوره می باشد .با توجه به شاخص واکنش پذیری کک متالورژی CRI( توانایی کک در مقاومت در برابر شکستگی در دمای اتاق) و همچنین استحکام کک متالورژی پس از واکنش CSR (قدرت کک پس از قرار گرفتن در معرض کاهش جو کوره) خواص فیزیکی کک اندازه گیری می شود. همچنین تست ASTM و تست درام نیزکه براساس استاندارد ژاپنی است بر روی کک متالورژی انجام می گیرد که مقادیر بالاتر از این شاخص ها نشانگر قدرت کک متالورژی است. مقادیر بالاتر از این شاخص ها نشانگر کیفیت بالای کک متالورژی است. با توجه به این داده ها، هرچه اندازه دانه کک متالورژی بزرگتر باشد، ارزش آن بالاتر است.

مهم ترین خاصیت شیمیایی رطوبت، کربن ثابت، خاکستر، گوگرد، فسفر و قلیا ها است. کربن ثابت بخش سوخت کک متالورژی است. هر چه کربن ثابت بالاتر باشد، ارزش حرارتی کک نیز بیشتر می شود. اجزای دیگر مانند رطوبت ، خاکستر، گوگرد، فسفر و قلیا ها نا مطلوب هستند زیرا تأثیرات نا مطلوبی بر روی نیاز های انرژی، عملکرد کوره انفجار، کیفیت فلز داغ و یا آستر نسوز دارند. درصد خاکستر و گوگرد موجود در کک متالورژیک شده به طور خطی به ذغال سنگ مورد استفاده برای تولید بستگی دارد.

با توجه به نیاز صنعت تعجب آور نیست که بازار بین المللی ذغال سنگ کک وابسته به صنعت فولاد باشد. چین بزرگترین تولید کننده و مصرف کننده زغال سنگ کک متالورژی در جهان است. استرالیا و ایالات متحده نیز جزو تولید کنندگان عمده کک می مباشند. ایران نیز با توجه به معادن زغال سنگ کشور جزو تولید کننده های کک متالورژی می باشد. دزنتیجه عمدتاَ تولید کنندگان داخلی پاسخ گوی نیاز صنعت برای تامین کک متالورژی مورد نیاز می باشند.

با توجه به سرند کک متالورژی، محصول با دانه بندی های مختلف تولید می گردد. بر این اساس کک متالورژی به 3 دسته کاربردی زیر تقسیم می گردد:

1. کک متالورژی با دانه بندی زیر 25 میلی متر : این دانه ها در مراحل فرآیند کلوخه سازی و پیش پخت سنگ آهن در کوره های بلند مورد استفاده قرار می گیرد.
2. کک متالورژی با دانه بندی بین 25 میلی متر تا 80 میلی متر : عمدتا در کوره های ذوب آهن مورد استفاده قرار می گیرد.
3. کک متالورژی با دانه بندی بالای 80 میلی متر : اغلب در کوره های ریخته گری مرسوم به کوپل مورد استفاده قرار می گردند.

مصرف کننده کک متالورژی با توجه به محصول نهایی و همچنین دانه بندی و آنالیز درخواستی و هزینه محصول اقدام به انتخاب می کند.

شرکت آرامان تامین آراز به عنوان یکی از تامین کنندگان مواد اولیه مصرفی در صنایع فلزی کشور، آمادگی دارد تا هر مقدار کک متالورژی مورد نیاز خریداران محترم با تضمین جذب بالای کربن ، دانه بندی مورد نظر ، بسته بندی مناسب و با دوام ، قیمت منطقی و پشتیبانی فنی پس از فروش محصول را ظرف کوتاه ترین زمان ممکن تامین نماید. همچنین با توجه به تنوع بالای محصولات شرکت و وجود گرید و درجات مختلف از مواد مختلف در این عرصه، کارشناسان ما آمادگی دارند تا اطلاعات کامل و جزییات هر محصول را در اختیار شما قرار دهند.