مقدمة عن منتجات فحم الكوك الإبري وأنواع فحم الكوك الإبري المختلفة

يُعدّ فحم الكوك الإبري نوعًا عالي الجودة يُستخدم على نطاق واسع في صناعة المواد الكربونية. يتميز بمظهره الصلب المسامي ذي اللون الرمادي الفضي والبريق المعدني. يتمتع ببنية ذات نسيج انسيابي واضح، مع ثقوب كبيرة قليلة الحجم وشكل بيضاوي نوعًا ما. وهو المادة الخام لإنتاج منتجات كربونية متطورة، مثل أقطاب الطاقة فائقة القدرة، والمواد الكربونية الخاصة، وألياف الكربون، والمواد المركبة منها.

بحسب المواد المستخدمة في إنتاجه، يُصنّف فحم الكوك الإبري إلى نوعين: فحم الكوك الإبري المُنتَج من مخلفات البترول. يُطلق على فحم الكوك الإبري المُنتَج من قطران الفحم اسم فحم الكوك الإبري المُنتَج من مخلفات البترول. أما فحم الكوك الإبري المُنتَج من قطران الفحم، فيُطلق عليه اسم فحم الكوك الإبري المُنتَج من مخلفات الفحم.

تشمل المؤشرات التي تؤثر على جودة فحم الكوك الإبري الكثافة الحقيقية، ومحتوى الكبريت، ومحتوى النيتروجين، ومحتوى المواد المتطايرة، ومحتوى الرماد، ومعامل التمدد الحراري، والمقاومة الكهربائية، وكثافة المواد الصلبة المهتزة، وما إلى ذلك. ونظرًا لاختلاف معاملات المؤشرات المحددة، يمكن تقسيم فحم الكوك الإبري إلى درجة فائقة (درجة ممتازة)، ودرجة أولى، ودرجة ثانية.

يتضمن الفرق في الأداء بين فحم الكوك ذي الإبرة المستخدم في قياس الفحم وفحم الكوك ذي الإبرة المستخدم في قياس النفط النقاط التالية.

1. في ظل نفس الظروف، يكون من الأسهل تشكيل قطب الجرافيت المصنوع من فحم الكوك الإبري من سلسلة الزيت مقارنة بفحم الكوك الإبري من سلسلة الفحم من حيث الأداء.

2. بعد تصنيع منتجات الجرافيت، تتميز منتجات الجرافيت من فحم الكوك الإبري من سلسلة النفط بكثافة وقوة أعلى قليلاً من تلك الخاصة بفحم الكوك الإبري من سلسلة الفحم، وهو ما يحدث بسبب تمدد فحم الكوك الإبري من سلسلة الفحم أثناء عملية الجرافيت.

3. في الاستخدام المحدد لقطب الجرافيت، فإن المنتجات الجرافيتية مع فحم الكوك الإبري الزيتي لها معامل تمدد حراري أقل.

4. من حيث المؤشرات الفيزيائية والكيميائية لقطب الجرافيت، فإن المقاومة النوعية للمنتجات المتجرافة من فحم الكوك الإبري من سلسلة النفط أعلى قليلاً من تلك الخاصة بمنتجات فحم الكوك الإبري من سلسلة الفحم.

٥. الأهم من ذلك، أن فحم الكوك الإبري الناتج عن قياس الفحم يتمدد أثناء عملية التغرافيت عند درجات حرارة عالية، وعندما تصل درجة الحرارة إلى ١٥٠٠-٢٠٠٠ درجة مئوية، يجب التحكم بدقة في سرعة ارتفاع درجة الحرارة، وتجنب التسخين السريع. من الأفضل عدم استخدام عملية التغرافيت المتكررة في الإنتاج. يمكن تقليل معدل تمدد فحم الكوك الإبري الناتج عن قياس الفحم بإضافة مواد مضافة للتحكم في تمدده. لكن من الصعب تحقيق ذلك مع فحم الكوك الإبري المصنوع من الزيت.

6. يحتوي نظام الزيت المكلس على نسبة أعلى من فحم الكوك الصغير وحجم حبيبات أدق، بينما تحتوي إبرة قياس الفحم على نسبة أقل من فحم الكوك وحجم حبيبات أكبر (35-40 مم)، مما يلبي متطلبات حجم الحبيبات في التركيبة، ولكنه يسبب صعوبة في عملية التكسير للمستخدم.

7. وفقًا لشركة فحم الكوك البترولية اليابانية، يُعتقد أن تركيبة فحم الكوك الإبري من سلسلة الزيت أبسط من تركيبة فحم الكوك الإبري من سلسلة الفحم، لذلك يسهل التحكم فيه أثناء عملية التكويك.

من هذا المنطلق، يتميز فحم الكوك الإبري المُستخلص من الزيت بأربعة عيوب: انخفاض الكثافة النوعية، وانخفاض القوة، وانخفاض معامل التمدد الحراري، وانخفاض المقاومة النوعية. يُعد انخفاض الكثافة النوعية في النوعين الأولين ميزةً، بينما يُعد انخفاض معامل التمدد الحراري في النوعين الأخيرين ميزةً إضافية. وبشكل عام، تتفوق مؤشرات أداء فحم الكوك الإبري المُستخلص من الزيت على نظيرتها المُستخلصة من الفحم، كما أن الطلب على استخدامه أكبر.

في الوقت الحالي، يُعدّ قطب الجرافيت السوق الرئيسي الذي يستهلك فحم الكوك الإبري، إذ يُمثّل حوالي 60% من إجمالي استخدامه، وتُبدي شركات تصنيع الأقطاب طلبًا واضحًا على جودة فحم الكوك الإبري، دون اشتراطات مُخصصة. أما مواد الأنود في بطاريات الليثيوم أيون، فتُظهر طلبًا أكثر تنوعًا على فحم الكوك الإبري، بينما يُفضّل سوق الأجهزة الرقمية المتطورة فحم الكوك المُعالج بالزيت، ويعتمد سوق بطاريات الطاقة بشكل أكبر على فحم الكوك الخام الأقل تكلفة.

يتطلب إنتاج فحم الكوك الإبري مستوىً تقنياً معيناً، لذا فإن عدد الشركات المحلية العاملة في هذا المجال قليل. وتشمل أبرز الشركات المحلية المصنعة لفحم الكوك الإبري من مصادر النفط: شاندونغ جينغيانغ، وشاندونغ ييدا، وجينتشو للبتروكيماويات، وشاندونغ ليانهوا، وبورا بيولوجيكال، وويفانغ فومي للطاقة الجديدة، وشاندونغ ييوي، وسينوبك جينلينغ للبتروكيماويات، وماومينغ للبتروكيماويات، وغيرها. أما أبرز منتجي فحم الكوك الإبري من مخلفات الفحم، فهم: باوو كاربون ماتيريال، وباوتايلونغ تكنولوجي، وأنشان كايتان، وأنغانغ كيميكال، وفانغ داكسي كيمو، وشانشي هونغتي، وهينان كايتان، ومجموعة شويانغ، وزاوزوانغ تشنشينغ، ونينغشيا بايتشوان، وتانغشان دونغري للطاقة الجديدة، وتايوان شنغشو، وغيرها.