কোক বাতাসের অভাবে কয়লা বা অন্যান্য কার্বনেসিয়াস উপকরণগুলির পাইরোলাইসিস দ্বারা উত্পাদিত একটি ছিদ্রযুক্ত, কার্বন সমৃদ্ধ উপাদান। এই প্রক্রিয়া, কার্বনাইজেশন হিসাবে পরিচিত, অস্থির উপাদানগুলি চালায় এবং কাঁচামালকে একটি শক্ত, উচ্চ-কার্বন জ্বালানী এবং হ্রাসকারী এজেন্টে রূপান্তরিত করে। কোক প্রাথমিকভাবে ধাতববিদ্যার প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যবহৃত হয়, বিশেষত আয়রন এবং ইস্পাত উত্পাদনে, যেখানে এর অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলি এটি বিস্ফোরণ চুল্লি ক্রিয়াকলাপগুলিতে একটি প্রয়োজনীয় উপাদান হিসাবে তৈরি করে।
এর উত্পাদন ধাতববিদ্যার কোক সাধারণত বিটুমিনাস কয়লার ব্যবহার জড়িত, যা কয়েক ঘন্টা ধরে উচ্চ তাপমাত্রায় (প্রায় 1000-1200 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) একটি কোক ওভেনে উত্তপ্ত হয়। ফলস্বরূপ কোকটি তার উচ্চ কার্বন সামগ্রী (প্রায় 80-90%), কম ছাই সামগ্রী এবং ছিদ্রযুক্ত কাঠামো দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা বিস্ফোরণ চুল্লীতে জ্বালানী এবং কাঠামোগত সমর্থন উভয়ই সরবরাহ করার ক্ষমতাতে অবদান রাখে।
ধাতববিদ্যার কোক আয়রন তৈরির প্রক্রিয়াতে বেশ কয়েকটি সমালোচনামূলক কার্য সম্পাদন করে। প্রথমত, এটি জ্বালানী হিসাবে কাজ করে, আয়রন আকরিক হ্রাসের জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ তাপমাত্রা বজায় রাখতে প্রয়োজনীয় তাপ সরবরাহ করে। দ্বিতীয়ত, এটি একটি হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে কাজ করে, রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলিকে সহজতর করে যা আকরিকের আয়রন অক্সাইডকে গলিত আয়রনে রূপান্তর করে। অবশেষে, কোক ব্লাস্ট চুল্লির মধ্যে কাঠামোগত সহায়তা সরবরাহ করে, আয়রন তৈরির প্রক্রিয়া চলাকালীন উপকরণ এবং গ্যাসগুলির যথাযথ প্রবাহের জন্য অনুমতি দেয়।
ধাতববিদ্যার কোক আয়রন এবং ইস্পাত শিল্পে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যেখানে এটি মূলত বিস্ফোরণ চুল্লিগুলিতে জ্বালানী এবং হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এই চুল্লিগুলিতে, কোকটি লোহার আকরিক এবং চুনাপাথরের সাথে মিশ্রিত করা হয় গলিত আয়রন এবং স্ল্যাগ উত্পাদন করে। কোকের উচ্চ কার্বন সামগ্রী এলিমেন্টাল আয়রনে আয়রন অক্সাইড হ্রাস করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপ সরবরাহ করে, যখন এর ছিদ্রযুক্ত কাঠামোটি চুল্লিগুলির মধ্যে গ্যাস এবং উপকরণগুলির দক্ষ প্রবাহের জন্য অনুমতি দেয়।
আয়রন তৈরির ক্ষেত্রে এর প্রাথমিক ভূমিকা ছাড়াও, ফেরোক্রোমিয়াম, ফেরোমানজানিজ এবং ফেরোসিলিকন এর মতো ফেরোওলয়েসের উত্পাদনেও ধাতববিদ্যার কোক ব্যবহৃত হয়। এই অ্যালোগুলি নিমজ্জিত তোরণ চুল্লিগুলিতে উত্পাদিত হয়, যেখানে কোক একটি হ্রাসকারী এবং তাপের উত্স উভয়ই হিসাবে কাজ করে। ফেরোরোল্লয় উত্পাদনে কোকের ব্যবহার কাঁচামালগুলির গলনাঙ্ককে হ্রাস করতে, হ্রাস প্রক্রিয়াটিকে সহজতর করতে এবং সামগ্রিক দক্ষতা উন্নত করতে সহায়তা করে।
ধাতববিদ্যার কোকের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ হ'ল অ্যালুমিনিয়াম, দস্তা এবং সীসা হিসাবে অ লৌহঘটিত ধাতু উত্পাদন। এই প্রক্রিয়াগুলিতে, কোক প্রায়শই রোটারি ভাটা, সিনটারিং উদ্ভিদ এবং অন্যান্য উচ্চ-তাপমাত্রার ক্রিয়াকলাপগুলিতে জ্বালানী এবং হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। কোকের অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে এই অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একটি আদর্শ পছন্দ করে তোলে, কারণ এটি কাঙ্ক্ষিত প্রতিক্রিয়াগুলির সুবিধার্থে প্রয়োজনীয় তাপ এবং রাসায়নিক প্রতিক্রিয়াশীলতা উভয়ই সরবরাহ করে।
ধাতববিদ্যার প্রক্রিয়াগুলিতে এর ব্যবহারের বাইরেও কোক বিভিন্ন শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতেও নিযুক্ত করা হয়, যেমন সক্রিয় কার্বন, কার্বন ব্ল্যাক এবং অন্যান্য কার্বন-ভিত্তিক উপকরণ উত্পাদন। এই পণ্যগুলি জল চিকিত্সা, বায়ু পরিশোধন এবং রাবার উত্পাদন সহ বিস্তৃত শিল্পে ব্যবহৃত হয়, যেখানে তাদের অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের অসংখ্য অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রয়োজনীয় উপাদান তৈরি করে।
ধাতব কোকের উত্পাদন উপযুক্ত কয়লা ফিডস্টক নির্বাচন এবং প্রস্তুতি দিয়ে শুরু হয়। বিটুমিনাস কয়লা হ'ল কোক উত্পাদনের জন্য এটি সর্বোত্তম কোকিং বৈশিষ্ট্যের কারণে প্রাথমিক পছন্দ, যার মধ্যে অস্থির পদার্থ, স্থির কার্বন এবং ছাই সামগ্রীর সুষম মিশ্রণ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি কার্বনাইজেশন প্রক্রিয়া চলাকালীন একটি সুসংগত এবং ছিদ্রযুক্ত কোক কাঠামো গঠন নিশ্চিত করে।
কার্বনাইজেশনের আগে, কয়লাটি একটি ধারাবাহিক কণার আকার এবং রচনা অর্জনের জন্য চূর্ণবিচূর্ণ এবং মিশ্রিত হয়। এই পদক্ষেপটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি কোক ওভেনে অভিন্ন গরম এবং কোকিং নিশ্চিত করে। এরপরে প্রস্তুত কয়লাটি কোক ওভেনে চার্জ করা হয়, কার্বনাইজেশনের জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করার জন্য অবাধ্য পদার্থের সাথে রেখাযুক্ত একটি বিশেষ চেম্বার।
কার্বনাইজেশন প্রক্রিয়াটি কয়েক ঘন্টা ধরে 1000 থেকে 1200 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পর্যন্ত তাপমাত্রায় বাতাসের অভাবে কয়লা গরম করার সাথে জড়িত। এই প্রক্রিয়াটি জল, হাইড্রোকার্বন এবং গ্যাসগুলির মতো অস্থির উপাদানগুলি বন্ধ করে দেয়, একটি শক্ত, উচ্চ-কার্বন উপাদান রেখে। কার্বনাইজেশন প্রক্রিয়াটি বিভিন্ন ধরণের কোক ওভেনে, বিহাইভ, স্লট এবং চেম্বার ওভেন সহ প্রতিটি তার অনন্য নকশা এবং অপারেশনাল বৈশিষ্ট্য সহ সম্পন্ন করা যেতে পারে।
কার্বনাইজেশন প্রক্রিয়া শেষ হয়ে গেলে, কোকটি চুলা থেকে সরানো হয় এবং চিকিত্সা পরবর্তী প্রক্রিয়াগুলির একটি সিরিজের অধীনে করা হয়। এর মধ্যে শোধন, স্ক্রিনিং এবং ক্রাশিং অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে যা কোকের শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত করতে এবং ধাতববিদ্যার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহারের জন্য এটি প্রস্তুত করতে সহায়তা করে। চূড়ান্ত পণ্যটি একটি উচ্চমানের ধাতববিদ্যার কোক, যা এর উচ্চ কার্বন সামগ্রী, কম ছাই সামগ্রী এবং ছিদ্রযুক্ত কাঠামো দ্বারা চিহ্নিত, এটি আয়রন এবং ইস্পাত উত্পাদনের একটি প্রয়োজনীয় উপাদান হিসাবে তৈরি করে।
ধাতব কোকের গুণমান বিভিন্ন ধাতববিদ্যার প্রক্রিয়াগুলিতে বিশেষত বিস্ফোরণ চুল্লি এবং ফেরোওলয় উত্পাদনে এর পারফরম্যান্সের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। কোক এই অ্যাপ্লিকেশনগুলির নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করে তা নিশ্চিত করার জন্য, বেশ কয়েকটি মানের মান এবং স্পেসিফিকেশন প্রতিষ্ঠিত হয়েছে। এই মানগুলি শারীরিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য সহ কোক মানের বিভিন্ন দিক এবং সেইসাথে ধাতববিদ্যার ক্রিয়াকলাপগুলিতে ব্যবহারের সময় এর আচরণকে সম্বোধন করে।
ধাতব কোকের জন্য সর্বাধিক স্বীকৃত মানগুলির মধ্যে একটি হ'ল আইএসও 18893: 2004, যা আয়রন এবং ইস্পাত উত্পাদনে ব্যবহৃত কোকের জন্য নির্দিষ্টকরণের একটি বিস্তৃত সেট সরবরাহ করে। এই স্ট্যান্ডার্ডটি কোক মানের বিভিন্ন দিককে তার রাসায়নিক রচনা, শারীরিক বৈশিষ্ট্য এবং যান্ত্রিক শক্তি সহ কভার করে। এই স্ট্যান্ডার্ডে সম্বোধন করা কয়েকটি মূল পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছে কোকের ছাই সামগ্রী, অস্থির পদার্থ, স্থির কার্বন, সালফার সামগ্রী এবং শস্য আকার বিতরণ।
আইএসও স্ট্যান্ডার্ড ছাড়াও, আরও বেশ কয়েকটি সংস্থা কোক মানের স্পেসিফিকেশন প্রতিষ্ঠা করেছে, যেমন আমেরিকান সোসাইটি ফর টেস্টিং অ্যান্ড মেটেরিয়ালস (এএসটিএম) এবং ইন্টারন্যাশনাল অর্গানাইজেশন ফর স্ট্যান্ডার্ডাইজেশন (আইএসও)। এই স্পেসিফিকেশনগুলি প্রায়শই তাদের প্রয়োজনীয়তাগুলিতে কিছুটা পরিবর্তিত হয় তবে সাধারণত কোকের মানের অনুরূপ দিকগুলিকে সম্বোধন করে। উদাহরণস্বরূপ, এএসটিএম ডি 3892-19 এর রাসায়নিক সংমিশ্রণ, শারীরিক বৈশিষ্ট্য এবং যান্ত্রিক শক্তি সহ ধাতববিদ্যার প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যবহৃত কোকের জন্য স্পেসিফিকেশনগুলির একটি সেট সরবরাহ করে।
ধাতববিদ্যুৎ কোককে নির্দিষ্ট মানের মান পূরণ করে তা নিশ্চিত করা ধাতববিদ্যার ক্রিয়াকলাপগুলিতে সর্বোত্তম পারফরম্যান্সের জন্য প্রয়োজনীয়। উচ্চ-মানের কোকের রাসায়নিক এবং শারীরিক বৈশিষ্ট্যের একটি সুষম মিশ্রণ থাকা উচিত, কম ছাই সামগ্রী, কম অস্থির পদার্থ, উচ্চ স্থির কার্বন এবং পর্যাপ্ত যান্ত্রিক শক্তি সহ। এই বৈশিষ্ট্যগুলি নিশ্চিত করে যে কোক কার্যকরভাবে জ্বালানী, হ্রাসকারী এজেন্ট এবং বিস্ফোরণ চুল্লি এবং অন্যান্য ধাতববিদ্যার প্রক্রিয়াগুলিতে কাঠামোগত সহায়তা হিসাবে তার ভূমিকাগুলি সম্পাদন করতে পারে।
ধাতব কোকের উত্পাদন ও ব্যবহারের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য পরিবেশগত এবং স্বাস্থ্যের প্রভাব রয়েছে, মূলত কার্বনাইজেশন প্রক্রিয়া এবং পরবর্তী ধাতববিদ্যার ক্রিয়াকলাপের সময় উত্পন্ন নির্গমন এবং উপজাতগুলির কারণে। এই প্রভাবগুলির মধ্যে রয়েছে বায়ু দূষণ, গ্রিনহাউস গ্যাস নিঃসরণ এবং বর্জ্য উপকরণ যেমন টার, অ্যামোনিয়া এবং কয়লা গ্যাসের উত্পাদন। আয়রন এবং ইস্পাত শিল্পে টেকসই অনুশীলনগুলি প্রচার এবং কোক উত্পাদন এবং ব্যবহারের পরিবেশগত পদচিহ্নকে হ্রাস করার জন্য এই পরিবেশগত এবং স্বাস্থ্যের উদ্বেগগুলিকে সম্বোধন করা গুরুত্বপূর্ণ।
বায়ু দূষণ কোক উত্পাদন এবং ব্যবহারের সাথে যুক্ত একটি বড় উদ্বেগ। কার্বনাইজেশন প্রক্রিয়া বিভিন্ন অস্থির জৈব যৌগগুলি (ভিওসি), পার্টিকুলেট ম্যাটার এবং অন্যান্য ক্ষতিকারক পদার্থ উত্পন্ন করে, যা বায়ু মানের অবক্ষয়কে অবদান রাখতে পারে এবং শ্রমিক এবং আশেপাশের সম্প্রদায়ের জন্য স্বাস্থ্য ঝুঁকি তৈরি করতে পারে। এই প্রভাবগুলি প্রশমিত করতে, আধুনিক কোক ওভেন ব্যাটারিগুলি উন্নত নির্গমন নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি যেমন ভেজা এবং শুকনো শোধন ব্যবস্থা, গ্যাস পরিষ্কারের ইউনিট এবং উপজাত পুনরুদ্ধার উদ্ভিদগুলির সাথে সজ্জিত। এই প্রযুক্তিগুলি নির্গমনকে হ্রাস করতে এবং বেনজিন, টলিউইন এবং জাইলিনের মতো মূল্যবান উপ-পণ্যগুলি পুনরুদ্ধার করতে সহায়তা করে, যা আরও দরকারী রাসায়নিকগুলিতে প্রক্রিয়া করা যেতে পারে।
গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন হ'ল ধাতববিদ্যার কোক উত্পাদন এবং ব্যবহারের সাথে সম্পর্কিত আরও একটি উল্লেখযোগ্য উদ্বেগ। কার্বনাইজেশন প্রক্রিয়া এবং পরবর্তী ধাতব ক্রিয়াকলাপগুলি শক্তি-নিবিড় এবং প্রচুর পরিমাণে কার্বন ডাই অক্সাইড (সিও 2) এবং অন্যান্য গ্রিনহাউস গ্যাসগুলি বায়ুমণ্ডলে প্রকাশ করে। এই নির্গমন হ্রাস করার জন্য, আয়রন এবং ইস্পাত শিল্প ক্রমবর্ধমান শক্তি-দক্ষ প্রযুক্তি এবং অনুশীলনগুলি যেমন বিকল্প হ্রাসকারী এজেন্ট ব্যবহার করা, প্রক্রিয়া দক্ষতা উন্নত করা এবং কার্বন ক্যাপচার এবং স্টোরেজ (সিসিএস) সমাধানগুলি প্রয়োগ করা। অতিরিক্তভাবে, শিল্পটি বায়ো-ভিত্তিক ফিডস্টকগুলি এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি উত্সগুলি আংশিকভাবে ধাতববিদ্যার কোককে প্রতিস্থাপন করতে এবং এর কার্বন পদচিহ্নগুলি আরও হ্রাস করার সম্ভাবনাগুলি অনুসন্ধান করছে।
উপসংহারে, লোহা এবং ইস্পাত শিল্পে টেকসই অনুশীলনগুলি প্রচারের জন্য ধাতববিদ্যার কোক উত্পাদন এবং ব্যবহার সম্পর্কিত পরিবেশগত এবং স্বাস্থ্য বিবেচনার বিষয়ে সম্বোধন করা অপরিহার্য। উন্নত নির্গমন নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি গ্রহণ, প্রক্রিয়া দক্ষতা উন্নত করে এবং বিকল্প ফিডস্টক এবং শক্তি উত্সগুলি অন্বেষণ করে, শিল্পটি তার পরিবেশগত পদচিহ্নকে হ্রাস করতে পারে এবং জলবায়ু পরিবর্তনের বিরুদ্ধে লড়াই করতে এবং মানব স্বাস্থ্যের সুরক্ষার জন্য বিশ্বব্যাপী প্রচেষ্টায় অবদান রাখতে পারে।