يتم إنتاج فحم الكوك من خلال عملية تسمى

تفحيم الفحم

(Coal Coking). تتضمن هذه العملية تسخين الفحم الحجري في فرن خاص بدون هواء (بيئة خالية من الأكسجين) لدرجات حرارة عالية جداً (بين 900 و 1100 درجة مئوية). هذه العملية تُزيل المواد المتطايرة من الفحم، مثل الماء والغازات المختلفة (مثل الميثان والهيدروجين وثاني أكسيد الكربون) والقطران، تاركةً خلفها مادة صلبة مسامية تسمى فحم الكوك.

هناك طريقتان رئيسيتان لإنتاج فحم الكوك :

1. طريقة فرن الكوك:

هذه هي الطريقة الأكثر شيوعاً لإنتاج فحم الكوك على نطاق صناعي واسع. وتتضمن الخطوات التالية:

*

تحضير الفحم:

يتم اختيار أنواع خاصة من الفحم الحجري تسمى

الفحم الكوكي

، والتي تتميز بقدرتها على إنتاج فحم كوك عالي الجودة. يتم غسل الفحم وتجفيفه وتجهيزه بحجم مناسب.
*

تحميل الفرن:

يتم تحميل الفحم المجهز في أفران ضخمة تسمى

أفران الكوك

. تكون هذه الأفران عبارة عن غرف مستطيلة الشكل، مصنوعة من الطوب المقاوم للحرارة، وتتسع لكميات كبيرة من الفحم.
*

عملية التفحيم:

يتم تسخين الفحم ببطء في الفرن بدون هواء. تستمر عملية التفحيم عادةً من 12 إلى 18 ساعة، وتتضمن مراحل مختلفة من التسخين والتفاعلات الكيميائية. تُجمع المنتجات الغازية الناتجة من هذه العملية، مثل غاز الكوك، وتُستخدم كوقود أو كمادة خام في صناعات أخرى.
*

تبريد وتفريغ فحم الكوك:

بعد الانتهاء من عملية التفحيم، يتم تبريد فحم الكوك تدريجياً لتجنب تشققه. ثم يتم تفريغ فحم الكوك من الفرن، ويتم فرز وحجمها حسب الحاجة.

2. طريقة التفحيم في أفران متقطعة (أفران بيدر):

هذه طريقة تقليدية أقل شيوعاً الآن، تستخدم أفران أصغر حجماً، وتتطلب المزيد من العمالة.

خصائص فحم الكوك:

*

صلابة:

مقاوم للضغط والاحتكاك.
*

مسامية:

يحتوي على مسام صغيرة مما يزيد من مساحة سطحه.
*

قدرة على الاحتراق:

يحترق بدرجة حرارة عالية وبطريقة ثابتة.
*

انخفاض الرماد:

يحتوي على نسبة منخفضة من الرماد.

استخدامات فحم الكوك:

الاستخدام الرئيسي لفَحم الكوك هو في

صناعة الحديد والصلب

، حيث يستخدم كعامل اختزال في أفران الصهر لإنتاج الحديد الخام من خام الحديد. يُستخدم أيضاً في بعض الصناعات الأخرى كوقود أو كعامل مساعد في بعض العمليات الصناعية.