مقاله 21 : تولید آهن

[قاسم معتمدی]

ذوب آهن​

تاریخچه​

انسان اولیه معلوم نیست چگونه و از کجا سنگ آهن را کشف ، ذوب و فلز آهن را بدست آورده است. اما از شواهد امر پیداست که از 2400 سال پیش و شاید هم بیشتر ، انسانهای اولیه آهن را شناخته اند. بنظر می‌رسد ابتدا شهاب‌های ثابت آسمانی که حاوی آهن و نیکل است، مورد استفاده انسانهای اولیه قرار گرفته باشد و اطلاق سنگ و فلز آسمانی به آهن توسط انسانهای اولیه موید همین امر است. بعدها سنگ آهن شناخته شد.​

​

​

دید کلی​

آهن عنصری است با حرف اتمی Fe ، وزن اتمی 56 ، چهارمین عنصر موجود در پوسته زمین از نظر فراوانی و میزان آن در پوسته زمین در حدود 5 درصد می‌باشد و سنگهائیکه بیشتر از 20 درصد آهن داشته باشند سنگ معدنی آهن اصطلاح می‌شوند.

استخراج فلز آهن از سنگ آهن با یک عمل شیمیایی انجام می‌گیرد، باین معنی که سنگهای اکسیدی آهن بوسیله کربن ، احیا و عنصر آهن آزاد می‌شود. قرن ها زغال چوب بعنوان احیا کننده بکار می‌رفته، ولی از سال 1907، که نقطه عطفی در کار ذوب آهن پدید آمده، کک جای آنرا گرفت که بعنوان مهمترین سوخت کوره بلند نیز بکار می‌رود.

برای تحصیل یک تن آهن خام ، حدود 3- 5/1 تن سنگ آهن ، 1000-900 کیلوگرم کک و 6-5 تن هوا لازم است و سنگ آهک نیز بعنوان ماده گداز آور در کوره بلند بکار می‌رود. در ابتدا ذوب آهن در کوره‌های ابتدائی که از سنگ یا آجر ساخته می‌شد و از هوای دم برای جریان هوا استفاده می‌شد، انجام می‌گرفت و ارتفاع کوره نیز ، حداکثر به 10 متر می‌رسید.

ولی امروزه با اختراع ماشین و وارد کردن هوای تحت فشار به کوره ، ارتفاع و قطر کوره افزایش یافته و کوره های بلند جدید از ورقه های آهنی که روی ستونهایی استوار گردیده و ارتفاع بدنه کوره به حدود 30 متر می‌رسد، ساخته شده است. بدین ترتیب ، پیشرفت صنعت و احتیاج روز افزون بشر به نوع بهتر آهن ، کوره‌های بلند جدید را بوجود آورده است.​

سنگهای معدنی آهن​

سنگهای معدنی آهن ، که می‌توان از آنها با صرفه اقتصادی استخراج کرد، باید بیش از 20 درصد آهن داشته باشد. با ارزش ترین سنگهای معدنی ، سنگ آهن مغناطیسی یا مگنتیت (Fe3O4) و هماتیت (Fe2O3) می‌باشند که مقدار آهن در آنها تا 70% می‌باشد و بقیه عبارتند از: لیمونیت (Fe2O3,3H2O) و اسپانیک (FeCO3) ، پیریت (Fe2S) ، ایلمینت (FeTiO3) و غیره. مقادیر عمده‌ای از سنگهای معدنی بهمان شکلی که از معدن استخراج شده‌اند، در کوره ها بکار برده میشوند، ولی بسیاری از سنگهای معدنی را ، برای اینکه آسانتر در کوره‌ها ذوب شوند، قبلا آرایش کرده و آماده می‌سازند.

مراحل مختلف آرایش سنگهای معدنی عبارتند از: خرد کردن سنگهای معدنی ، دانه‌بندی سنگهای معدنی ، پر عیار کردن سنگهای معدنی ، گرفتن آب مواد معدنی ، تکلیس ، اگلومراسیون ، مخلوط کردن مواد معدنی.​

سوخت کوره​

سوخت‌ها ، در کوره بلند ، دو عمل را انجام می‌دهند: عمل ایجاد گرما و عمل احیا کنندگی و به دو دسته عمده طبیعی و مصنوعی تقسیم می‌شوند. بعضی از سوخت‌های طبیعی از قبیل زغال سنگ آنتراسیت و زغال سنگ قیری و لینیت ، بیشتر جنبه تاریخی دارند تا جنبه اقتصادی و از سوخت های مصنوعی که زغال چوب و کک می‌باشند، کک اهمیت زیادی داشته و در اکثر کارخانه ها بکار می‌رود.

مزایای کک عبارت از تخلخل ، سختی ، فراوانی ، قابلیت احتراق بیشتر و ارزانی آن می‌باشد. برای تهیه کک باید چند نوع زغال سنگ را که مواد فرار موجود در آنها متفاوت می‌باشد، با یکدیگر مخلوط و در کوره‌های مخصوص به کک تبدیل نمود. این عمل را کربنیزاسیون می‌نامند. ترکیب شیمیایی کک عبارت است از 94-85 درصد کربن و بقیه شامل مواد فرار ، خاکستر ، گوگرد و رطوبت می‌باشد.​

هوای لازم برای احتراق و ایجاد حرارت​

همانطور که قبلا گفته شد، برای تحصیل یک تن آهن خام ، حدود 6-5 تن هوا لازم است که این هوا از مخلوط دو گاز اکسیژن و ازت به نسبت 1و 4 تشکیل شده است. در کوره‌های بلند جدید ، هوا بوسیله کمپرسورهای توربینی به داخل کوره دمیده می‌شوند. این توربین‌ها با بخار یا برق کار کرده و فشار دم بیشتر و یکنواختی تولید می‌کنند. همچنین جهت تهیه هوای دم بعضی از کوره های بلند ، کمپرسورهای گازی نیز بکار برده می‌شود.

در این ماشین ها ، گاز کوره‌های بلند همراه با هوا وارد ماشین شده و پس از متراکم شدن توسط جرقه الکتریکی آتش زده می‌شود و فشار حاصله باعث حرکت موتور کمپرسور می‌گردد.​

مواد گداز آور​

بعد از سنگ آهن و سوخت ، مواد گداز آور مهمترین ماده تشکیل دهنده بار کوره بلند می‌باشد. این مواد دو کار انجام می‌دهند:

​

• ذوب کردن ناخالصیهای موجود در سنگ آهن که نقطه ذوب آنها بالاتر از درجه حرارت معمولی کوره است.
• بعضی از عناصر که همزمان با سنگ آهن احیا می‌شود یا در آهن حل و یا با آن ترکیب شده و جدا کردن آن ممکن نمی‌گردد، مواد گداز آور با این ناخالصی‌ها ، قبل از ترکیب با آهن ، ترکیب می‌گردند. نوع مواد گداز آور بستگی به ترکیب مواد متشکله بار کوره دارد.
• در صورتیکه سنگ آهن ، آهکی (قلیایی) باشد، ماده گداز آور باید اسیدی (مثل SiO2 سیلیس) باشد.
• در صورتیکه سنگ آهن ، سیلیسی (اسیدی) باشد، ماده گداز آور باید قلیایی (مثل سنگ آهک ، دولومیت و سنگهای فسفاته) باشد.
• در مواردیکه بخواهند سرباره خیلی سیال باشد، از مواد گدازآور خنثی از جمله فلوراسپار که دارای نقطه ذوب پایینی می‌باشند، استفاده می‌شود.

سرباره کوره بلند​

سرباره ، عبارتست از ماده مذابی که بر اثر فعل و انفعال بین مواد گداز ، سنگ آهن ، سوخت و ناخالصی‌های اکسید موجود در فلز بوجود می‌آید و در اثر این فعل انفعالات ، ناخالصی‌هایی که نباید در چدن وجود داشته باشد، از آهن خام جدا می‌شود.
مواد متشکله اصلی سرباره عبارت است از: MgO , Al2O3 , SiO2 , CaO که جمعا 90 درصد سرباره را تشکیل می‌دهند. 10 درصد بقیه عبارتند از: CaS , MnS, MnO , FeO و غیره.​

موارد کاربرد سرباره​

سرباره برحسب ترکیب شیمیایی ، خواص فیزیکی و نحوه سرد کردن آن ، موارد کاربرد مختلفی پیدا می‌کند. سرباره را به سه شکل سرد می‌کنند و بر حسب نحوه سرد کردن به سه شکل در می‌آید:

​

• سرباره سرد شده با هوا ، خرد و غربال شده و جهت مصارف زیر بکار می‌رود: بلوک‌های ستونی توخالی ، زیرسازی جاده ، ماسه شیشه‌ای جهت ساختن سرامیک ، زه‌کشی فاضلاب ، آسفالت بیندر و غیره.
• سرباره دانه دانه شده با آب ، جهت موارد زیر بکار برده می‌شود: سیمان ، عایق‌کاری ، زیرسازی جاده ، مصالح بتون ، بلوک‌های ساختمانی خاکریزی راه آهن و سایر خاکریزیها و غیره.
• سرباره سبک ، موارد کاربرد آن به قرار زیر است: مصالح ساختمانی بتونی ، مصالح ضد حریق ، فرش کف ها ، محصولات ساختمانی بصورت قطعات پیش‌ساخته بتونی از جمله تیورستون و غیره ، آجر ، کاشی‌های عایق صدا ، دیوارهای تیغه ای.

فعل و انفعالات شیمیایی کوره بلند​

در کوره بلند ، عمل احیا ، بین دو ستون که در دو جهت مخالف یکدیگر در حرکت‌اند، صورت می‌گیرد. ستون گازهای متصاعده و ستون بار کوره. بتدریج که مواد اولیه از بالای کوره بارگیری پایین می‌آید گرم و احیا می‌شود، بطوریکه ، موقعیکه به منطقه شکم کوره می‌رسد، سنگ‌های آهن احیا شده و یک قسمت از سرباره تشکیل شده، به حالت مذاب در می‌آید.

احیا سنگ آهن توسط اکسیدکربن ، در دمای 200 درجه سانتیگراد شروع و با افزایش درجه حرارت ، عمل احیا تسریع می‌گردد. مراحل احیا شدن Fe2O3 بترتیب زیر است:

​

Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe​

و فعل و انفعالات مربوط بقرار زیر است:

​

3Fe2O3+CO↔2Fe3O4+CO2​

​

Fe3O4+CO↔3FeO+CO2​

​

Fe+CO↔Fe+CO2​

هوا جهت احتراق کک از لوله‌های دم که در بالای بوته قرار دارد، وارد کوره می‌گردد. بمجرد تماس کک و هوا ، احتراق صورت گرفته و اکسیدکربن بدست می‌آید:

​

گرما+ C+O2→CO2+C→2CO​

هیدروژن ، از تجزیه بخار آب موجود در هوای دم بر اثر کک طبق فرمول زیر حاصل می‌شود:

​

C+H2O→CO+H2​

ازت موجود در گاز کوره ، عملا غیر فعال بوده و فقط به مقدار کمی با کربن داغ ترکیب و تولید گاز سیانوژن می‌کند:

​

C+N→CN​

گاز ازت با هیدروژن نیز ترکیب شده تولید آمونیاک می‌کند:

​

2N+3H2→2NH3​

مواد مذاب حاصل شامل آهن خام و سرباره می‌باشند که به سمت بوته کوره که قسمت تحتانی استوانه است جاری می‌شوند و بعلت وزن مخصوص متفاوت آهن و سرباره این دو از یکدیگر جدا می‌شوند و آهن توسط شیر تخلیه تحتانی و سرباره توسط شیر تخلیه فوقانی از انتهای کوره بلند تخلیه می‌شوند.

مقداری از گوگرد ، فسفر ، منگنز و سیلیس موجود در سنگ معدنی که بصورت اکسید و ناخالصی بوده‌اند، به همراه آهن از کوره خارج می‌شوند. بدین ترتیب ، فرایند تولید آهن خام و فلز کوره بلند از "ذوب آهن" اصطلاح می‌کنیم که 90 درصد آهن خام تولید شده، شامل آهن (Fe) و بقیه عناصری از قبیل C , P , Mn, Si می‌باشد.​

​

​

 

[قاسم معتمدی]

فرآوري شامل خردايش و شستشو و جدايش در محيط سنگين است. براي مگنتيت مي‌توان از جدايش مغناطيسي كمك گرفت. اكسيد آهن مصنوعي به روش‌هاي متنوعي از جمله فروپاشي دمايي ته‌نشيني مستقيم, فرآيند آنيلين يا سنتز بروش بخار توليد مي‌شود.
در راستاي استفاده بهينه از ضايعات و توليد اقتصادي با جمع‌آوري گرد و غبار، لجن و پوسته‌هاي اكسيدي، آهن اسفنجي به روش ‏RHF‏ يا (‏Rotary heary furnace‏) توليد شد.‏
واحد ‏RHF‏ كه مجموعه‌اي از تجهيزات شامل يك مخزن مخلوط مواد با كربن، ديسك مخصوص جهت تبديل مواد به گندله و يا تبديل مواد به بريكت توسط تجهيزات خاص، كوره خشك‌كن و كوره چرخشي مورد نظر است، گندله را در مدت ‌10 تا ‌20 دقيقه تحت اتمسفر احياي كوره تبديل به آهن اسفنجي مي‌كند.‏
مواد ورودي اين واحد از غبارات سنگ آهن، لجن‌ها و پوسته‌هاي اكسيدي حاصل از توليد محصولات فولاد تشكيل شده به منزله كاهش آلودگي و توليد اقتصادي در كارخانه‌هاي فولادسازي پيشرفته جهان به‌كار مي‌رود و ضايعات و مواد ورودي پس از مخلوط شدن با كربن در مسير پروسس توليد كلوخه، تبديل به گندله يا بريكت گشته و پس از عبور از كوره شك كن به منظور افزايش استحكام آن وارد كوره ‏RHF‏ شده و عمليات احيا صورت مي‌گيرد.‏ استحكام آهن اسفنجي (‏DRI‏) به دست آمده از اين طريق در حدود ‌5/1 برابر استحكام سنگ آهن زينتر شده ‌باشد. ‏
با توجه به اينكه در صنايع توليد فولاد هميشه مقداري از مواد ورودي به سيستم به صورت ضايعات به فرآوري شامل خردايش و شستشو و جدايش در محيط سنگين است. براي مگنتيت مي‌توان از جدايش مغناطيسي كمك گرفت. اكسيد آهن مصنوعي به روش‌هاي متنوعي از جمله فروپاشي دمايي ته‌نشيني مستقيم, فرآيند آنيلين يا سنتز بروش بخار توليد مي‌شود.
در راستاي استفاده بهينه از ضايعات و توليد اقتصادي با جمع‌آوري گرد و غبار، لجن و پوسته‌هاي اكسيدي، آهن اسفنجي به روش ‏RHF‏ يا (‏Rotary heary furnace‏) توليد شد.‏
واحد ‏RHF‏ كه مجموعه‌اي از تجهيزات شامل يك مخزن مخلوط مواد با كربن، ديسك مخصوص جهت تبديل مواد به گندله و يا تبديل مواد به بريكت توسط تجهيزات خاص، كوره خشك‌كن و كوره چرخشي مورد نظر است، گندله را در مدت ‌10 تا ‌20 دقيقه تحت اتمسفر احياي كوره تبديل به آهن اسفنجي مي‌كند.‏
مواد ورودي اين واحد از غبارات سنگ آهن، لجن‌ها و پوسته‌هاي اكسيدي حاصل از توليد محصولات فولاد تشكيل شده به منزله كاهش آلودگي و توليد اقتصادي در كارخانه‌هاي فولادسازي پيشرفته جهان به‌كار مي‌رود و ضايعات و مواد ورودي پس از مخلوط شدن با كربن در مسير پروسس توليد كلوخه، تبديل به گندله يا بريكت گشته و پس از عبور از كوره شك كن به منظور افزايش استحكام آن وارد كوره ‏RHF‏ شده و عمليات احيا صورت مي‌گيرد.‏ استحكام آهن اسفنجي (‏DRI‏) به دست آمده از اين طريق در حدود ‌5/1 برابر استحكام سنگ آهن زينتر شده ‌باشد. ‏
با توجه به اينكه در صنايع توليد فولاد هميشه مقداري از مواد ورودي به سيستم به صورت ضايعات به هدر مي‌رود، بنابراين جمع‌آوري و بازگشت آنها به چرخه توليد در حد امكان كمك بزرگي در جهت رفع آلودگي‌هاي زيست محيطي و همچنين كاهش هزينه‌هاي توليد بوده و در واقع به منزله حداكثر استفاده از منابع خواهد بود.‏

آهن اسفنجي :
در خلال سي سالي که از معرفي فرآيند ميدرکس در احيا مستقيم مي‌گذرد، اين روش تکنيک‌هاي بسياري رابه منظور کارايي بيشتر به کار گرفته که عبارتند از:
-استفاده از کوره‌هاي بزرگتر
-افزايش بازيابي گرما
-چگونگي شکست گاز و توليد گاز احيايي
-استفاده از کاتاليست‌هاي بهينه شده
- استفاده از بريکت گرم
هدر مي‌رود، بنابراين جمع‌آوري و بازگشت آنها به چرخه توليد در حد امكان كمك بزرگي در جهت رفع آلودگي‌هاي زيست محيطي و همچنين كاهش هزينه‌هاي توليد بوده و در واقع به منزله حداكثر استفاده از منابع خواهد بود.‏

آهن اسفنجي :
در خلال سي سالي که از معرفي فرآيند ميدرکس در احيا مستقيم مي‌گذرد، اين روش تکنيک‌هاي بسياري رابه منظور کارايي بيشتر به کار گرفته که عبارتند از:
-استفاده از کوره‌هاي بزرگتر
-افزايش بازيابي گرما
-چگونگي شکست گاز و توليد گاز احيايي
-استفاده از کاتاليست‌هاي بهينه شده
- استفاده از بريکت گرم

 

[قاسم معتمدی]

فاز 1 - در اين فاز طبق فرآيند اصلي ميدرکس از شارژ صددرصد گندله به عنوان ورودي استفاده شد.
فاز 2- در اين فاز سنگ آهن درشت دانه نيز به ورودي اضافه گرديد
فاز 3 - پو شش دادن گندله ورودي
فاز 4 - تزريق اکسيژن به داخل کوره
فاز 5 - معرفي سيستم اکسي پلاس، اين روش يکي از فناوري‌هاي ميدرکس است که طي آن نرخ شکست گاز طبيعي به وسيله افزودن اکسيژن و حرارت بهبود داده مي‌شود.
فاز 6- در اين فاز روش تزريق اکسيژن و تکنيک اکسي پلاس به منظور دستيابي به کارايي بهينه
فرآيندشکست گاز را با يکديگر تلفيق مي‌کنند.
بهره‌وري در کوره احيا
مهمترين عاملي که در موفقيت فرآيند ميدرکس دخيل است بهينه‌سازي مستمر بهره‌وري کوره است. چالش اصلي در اين زمينه همواره افزايش نرخ و درجه مصرف گازهاي احيايي(هيدروژن و منواکسيد کربن) در کوره بوده است که اين عامل اثر عميقي بر بهره‌وري کوره و مصرف بهينه انرژي دارد.
طي 30 سال گذشته به‌کار گيري اين گازها در کوره‌هاي احيا تا 25 درصد بهبود داده شده است و به اين مهم با بهبود يکنواختي برخورد گاز با سطح مواد ورودي و افزايش دماي گاز احيايي دست يافته‌اند.

به‌کارگيري فرآيند اصلي ميدرکس (دهه هفتاد)
به‌کارگيري فرآيند اصلي ميدرکس در اوايل دهه هفتاد با گندله به عنوان تنها ورودي و گاز احيايي با دماي پايين همراه بود. دماي پايين گاز به علت تمايلي بود که مواد نسبت به به‌هم چسبيدن از خود نشان مي‌دادند.
به‌کارگيري سنگ‌آهن درشت دانه (دهه هشتاد)
شارژ سنگ‌آهن دشت دانه براي اولين بار در اواسط دهه 70 در کوره‌هاي ميدرکس به‌کار گرفته و و طي دهه 80 گسترش پيدا کرد. شارژ سنگ آهن بدين صورت اين حسن را به ارمغان آورد که جلوي چسبيدن مواد ورودي و پديد آمدن قطعات بزرگ و بروز اختلال در حرکت مواد در کوره را مي‌گرفت. در اين زمان دماي گاز احيايي توانست به حدود 780 تا 850 درجه سانتيگراد افزايش داده شود و اين روش‌ها توانست 13 درصد به بهره‌وري کوره کمک کند.‎‏
به‌کارگيري روش پوشش دادن گندله(PELLET COATING) (دهه نود)
فعاليت‌هاي تکميلي در دهه 80 در اواسط دهه 90 به معرفي روش پوشش دادن مواد قابل شارژ در کوره واحدهاي احيا به وسيله ‎ CaO , CaO/MgO‎‏گرديد
با افزايش علاقه به استفاده از اين روش توليدکنندگان بين‌المللي گندله نيز محصول خود را با اين روش سازگار نمودند و بدين‌ترتيب استفاده‌کنندگان روش ميدرکس توانستند دماي گاز احيايي کوره‌هاي خود را به کمي بالاتر از 900 درجه سانتيگراد افزايش بدهند که اين خود باعت افزايش کارايي کوره به اندازه يازده درصد نسبت به قبل گرديد.بين فازهاي 1 و 3 دماي گاز احيايي تا حدود 140 درجه افزايش يافت و در همين حال دماي توده مواد جاري در داخل کوره نيز حود 45 درجه افزايش دما پيدا کرد. و از اين مهمتر اينکه دستيابي به اين حد در کارايي بدون سرمايه‌گذاري هنگفت و تغييرات عمده در تجهيزات در واحد انجام گرديد.
توليد آهن اسفنجي به عنوان يکي از اساسي‌ترين مواد اوليه فولاد در بسياري از کشورهاي خاورميانه و آمريکاي لاتين انجام مي‌شود. يکي از دلائل عمده در انتخاب اين روش‌ گاز طبيعي است، گاز طبيعي که منبع اصلي سوخت در فرآيند توليد آهن اسفنجي است در بسياري از کشورهاي دنيا گران است، لذا از اين روش استفاده نمي‌کنند. هر چند که امکان دارد با تبديل به گاز کردن محصولات فرعي نفتي و زغال‌سنگي به گاز و وصل به يک واحد توليد‌کننده ‏DRI‏ جذابيت اقتصادي خاصي به‌وجود آيد. در اين مقاله کوتاه سعي بر آن است که امکانات ترکيب يک واحد تبديل گاز با يک واحد توليدي ‏ DRI‏ به روش ميدرکس مورد بررسي قرار گيرد.‏
احياي سنگ آهن
سنگ‌آهن خام به صورت ‏Fe2o3‎‏ بوده که ترکيبي از آهن و اکسيژن است و تمامي عمليات احياي سنگ‌آهن مربوط به جدا کردن اقتصادي سنگ‌آهن از اکسيژن است.
آهن اصلي‌ترين بخش يک فولاد است که به عنوان پرمصرف‌ترين ماده در دنيا شهرت دارد. اگر فرآيند احياسازي سنگ‌آهن تماماً در حالت جامد انجام يابد، محصول حاصل به ‏ DRI‏ يا آهن اسفنجي شهرت مي‌يابد.‏
براي توليد ‏ DRI‏ ‏ اکسيژن موجود در سنگ‌آهن در حرارت بسيار زياد نزديک به 900 درجه سانتيگراد يا 1650 درجه فارنهايت با گاز احيا کننده ‏CO (منواکسيد کربن) يا هيدروژن ‏‎(H2)‎‏ ترکيب مي‌شود. رابطه شيميايي احياي سنگ‌آهن با گازهاي احياکننده به صورت زير است:

(6)
​

همان‌گونه که ار روابط بالا به دست مي‌آيد کارخانه توليدکننده ‏DRI‏ به دو گاز احيا کننده ‏CO‏ و ‏H2‎‏ نياز دارد که معمولا از گازهاي طبيعي يا ذغال حاصل مي‌گردد. هر چند بالاتر از 90 درصد در فرآيند ‏DRI‏ به عنوان سوخت گاز طبيعي استفاده مي‌شود.

 

[قاسم معتمدی]

کک سازی و تولید مواد شیمیایی

وظيفه اصلی بخش تولیدات كك و مواد شیمیایی تولید كك بعنوان ماده سوختـنی و احیاء كننده اصلی دركـوره بلنـد مـی باشـد .​

مقدمه :
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 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. در کوره کوپل نیز کک بعنوان سوخت و عامل احیاء کننده مصرف می شود. لازم به ذکر است که کک در صنایع ریخته گری نیز کاربرد دارد.
زغال های خاصی جهت تولید کک متالورژی بکار می روند و خواص زغال سنگ تعیین کننده خواص کک تولیدی است. مواد غیر آلی زغال سنگ موسوم به استریل بوده و در کک بصورت خاکستر باقی می ماند و تاثیراتی بر عملکرد کوره بلند می گذارد. وجود خاکستر در کک سبب افزایش مصرف کک و سنگ آهک در کوره بلند و کاهش ظرفیت تولید باطری های کک سازی می شود.
کک دارای درصدی از گوگرد وفسفر است درنتیجه مهمترین عامل ورود گوگرد و فسفر به فرآیند تولید فولاد ، کک می باشد. گوگرد و فسفر جزء عناصر مضر در فولادها می باشند.

كارگاه ذغال
كارگاه ذغال وظیفه دریافت ذغال ازمعادن ذخیره سازی و تهیه شـارژ مناسب حهت باتریهای كك سـازی را به عهده دارد این كارگاه متشكل از تجهیزات انباشت و برداشت ذغال سرند خـردكـن و 40 عدد سیلو جهت ذخیره سازی ذغال بـه ظـرفـیت 100هـزار تـن ذغـال می باشد .​

​

​

كارگاه كك سازی
این كارگاه تولید كك از ذغال سنگ وارسال ان به بخشهای كوره بلند وآگلومراسیون می باشد كارگاه كك سازی متشكل ازدوباطری يكی دارای 8 5 سلول ودیگری دارای 72 سلول است این كارگاه ذغال سنگ مورد نیاز خود رااز كارگاه ذغال دریافت نموده وسپس به وسیله ماشین شارژ حدود 21 تا22 تن ذغال از برج ذغال تحویل ودر سلولهای كك شارژ می گردد آنگاه درمدت معین (به نام پریود كك كه بین 15 تا 19 ساعـت مـی بــاشد ) فرایند تبدیل ذغـال بـه كـك صورت می گیرد .​

​

​

كارگاه بازیابی مواد
وظیفه كارگاه بازیابی مواد تصفیه مقدماتی گاز كك تولید شده توسط باطریهااست. دراین كارگاه قطران سولفات آمونیوم بنزول خام و فنلات سدیم , جدا شده و این گاز برای تصفیه نهایی به كارگاه تولید اسید سولفوریک ارسال می شود ازگاز باقیمانده به عنوان یک ماده سوختنی در نیروگاه ذوب آهن وهمچنین كوره های نورد وتولیدات نسوز استفاده می شود .

كارگاه پالایش بنزول
كارگاه پالایش بنزول از سه واحد بنزول خام پالایش قطران وتولید فنل تشكیل شده است وظایف این كارگاه به شرح زیر می باشد الف- دریافت بنزول خام از كارگاه بازیابی مواد وتولید محصولات بنزنی شامل بنزن تولوئن گسیلن وسولونت در واحـد پـالایش بنـزول .
ب - دریـافت قطران از كارگاه بازیابی مواد , جهت تولیـد فراورده های قطرانی و دریافت فنلات سدیم ازكارگاه بازیابی مواد .​

​

​

كارگاه اسید سولفوریك
وظیفه این كارگاه جداسازی گاز هیدروژن سولفـوره ازگـازكــك وتولید اسید سولفوریك در اثر واكنشهای شیمیایی بااستفاده ازكاتالیزور پنتااكسید وانادیوم ونیز تصفیه نهایی گاز كك می باشد .​

​

​