Dergiler / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2026 / Cilt: 32 Sayı: 3

Kozlu taşkömürünün koklaşma özelliklerine Oltu linyiti ilavesinin etkisi

Effect of Oltu lignite addition on coking properties of Kozlu hard coal

Jale Naktiyok(ATATURK UNIVERSITY)
Merve Korkmaz(ATATURK UNIVERSITY)
Kübra Yanık(ATATURK UNIVERSITY)
Sayfa
596–605
Yayın Tarihi
2026-06-05
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Oltu kömüründe maseral bileşiminin %75 oranında hüminitten oluşması bu kömürün düşük ranklı karakterini, Kozlu kömürünün %65 vitrinit içeriği yüksek ranklı ve koklaşabilir karakterini göstermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Ülkemizde kok üretimi için kullanılan taşkömürü rezervleri oldukça sınırlıdır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada Erzurum Oltu linyiti ve Zonguldak Kozlu taşkömürü ve bu kömürlerin belirli oranlarda hazırlanan karışımları kullanılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Oltu kömüründe maseral bileşiminin %75 oranında hüminitten oluşması bu kömürün düşük ranklı karakterini, Kozlu kömürünün %65 vitrinit içeriği yüksek ranklı ve koklaşabilir karakterini göstermektedir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Koklaşma · karışım · koklaşma parametreleri

Özet

Ülkemizde kok üretimi için kullanılan taşkömürü rezervleri oldukça sınırlıdır. Ancak koklaşamayan linyit rezervleri ise oldukça yüksektir. Linyitlerin taş kömürlerine ilave edilerek kok üretiminde kullanılabilmesi için bu karışımların koklaşabilme özelliklerinin tespit edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada Erzurum Oltu linyiti ve Zonguldak Kozlu taşkömürü ve bu kömürlerin belirli oranlarda hazırlanan karışımları kullanılmıştır. Ham kömür ve kömür karışımlarının koklaşma kalitesini belirleyen nem içeriği, kül, uçucu madde, petrografik analiz, serbest şişme indeksi, Gray-King kok testi, dilatasyon ve plastisite (akışkanlık) gibi çeşitli parametreler incelenmiştir. Oltu kömüründe maseral bileşiminin %75 oranında hüminitten oluşması bu kömürün düşük ranklı karakterini, Kozlu kömürünün %65 vitrinit içeriği yüksek ranklı ve koklaşabilir karakterini göstermektedir. Mikrolitotip bileşimleri de bu durumu desteklemektedir. Kömürlerin ve karışımlarının serbest şişme indeksi testinde, %100 Oltu linyitinin hiç yapışma göstermediği, %100 Kozlu kömürünün ise iyi bir koklaşma özelliğini yansıtan 6 FSI değerine sahip olduğu belirlenmiştir. Gray-King kok testinde, Oltu linyiti tek başına bir kok tipi üretmezken, %100 Kozlu kömürü ve %20 Oltu-%80 Kozlu karışımı G tipi bir kok üretimi sağlamıştır. Akışkanlık testleri, Oltu linyitinin tek başına hiçbir plastisite veya akışkan davranış göstermediğini, Kozlu taş kömürünün ise 87 °C'lik geniş bir plastik aralık ve 980 DDPM'lik (dakikada kadran bölümü) maksimum akışkanlık gösterdiğini ortaya koymaktadır. Genleşme testlerinde, Oltu linyiti herhangi bir genleşme olmadan yumuşama ve büzülme davranışı göstermiş, Kozlu kömürü ise yumuşama ve büzülmenin yanında %+118'lik önemli bir genleşme oranı göstermiştir.

Abstract

In our country, hard coal reserves used for coke production are quite limited. However, non-coking lignite reserves are quite high. In order for lignites to be added to hard coals and used in coke production, the coking properties of these blends should be determined. In this study, Erzurum Oltu lignite and Zonguldak Kozlu hard coal and blends of these coals prepared at certain ratios were used. Various parameters such as moisture content, ash, volatile matter, petrographic analysis, free swelling index, Gray-King coke test, dilatation and plasticity (fluidity) which determine the coking quality of raw coal and coal blends were investigated. The 75% huminite content of the maceral composition in the Oltu coal indicates its low-ranking character, while the 65% vitrinite content in the Kozlu coal indicates its high-ranking and coking character. Microlithotype compositions also support this situation. In the free swelling index test of the coals and blends, it was determined that 100% Oltu lignite did not show any adhesion and 100% Kozlu coal had a FSI value of 6, which reflects a good coking property. In the Gray-King coke test, Oltu lignite alone did not produce a coke type, while 100% Kozlu coal and 20% Oltu-80% Kozlu coal blend produced a G type coke. Fluidity tests revealed that Oltu lignite alone showed no plasticity or fluid behaviour, while Kozlu coal showed a wide plastic range of 87 °C and a maximum fluidity of 980 DDPM (Dial Division per minute). In expansion tests, Oltu lignite showed softening and shrinkage behaviour without any expansion, while Kozlu coal showed softening and shrinkage as well as a significant expansion rate of +118%.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Naktiyok, J., Korkmaz, M., Yanık, K. (2026). Kozlu taşkömürünün koklaşma özelliklerine Oltu linyiti ilavesinin etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 32 Sayı: 3, 596–605. https://doi.org/10.65206/pajes.73668

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (39)

  1. Díez MA, Alvarez R, Barriocanal C. “Coal for metallurgical coke production: predictions of coke quality and future requirements for cokemaking”. International Journal of Coal Geology, 50(1-4), 389-412, 2002.
  2. Esin F, Acur O, İşçi B, Cantürk C, Besun C, Çevik E. “Improvement of coke strength after reaction value (CSR) by spraying boron solutions on metallurgical coke”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 30(1), 103-108, 2024
  3. Türkiye Taşkömürü Kurumu. “2023 Yılı Taşkömürü Sektör Raporu”. Zonguldak, Türkiye, 2024.
  4. Sahajwalla V, Maroufi S, Bell G, Bell P, Bari I. “Alternative sustainable carbon sources as substitutes for metallurgical coal’’. SMaRT@UNSW Centre, University of New South Wales, Sydney, Australia, IEA Bioenergy, Task 42 Report, 2019.
  5. Xiang C, Liu Q, Shi L, Zhou B, Liu Z. “Prediction of Gray-King coke type from radical concentration and basic properties of coal blends”. Fuel Processing Technology, 211, 106584, 2021.
  6. Sahoo BK, Ghosh B, Abhijnan A, Kumar A.A. “Effect of different size fractions on coal quality”. Asian Journal Science and Technology, 9(4), 8032-8035, 2018.
  7. Akpabio IO, Chagga MM, Jauro A. “Assessment of some Nigerian coals for metallurgical application”. Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering, 7(4), 301-306, 2008.
  8. Koszorek A, Krzesińska M, Pusz S, Pilawa B, Kwiecińska B. “Relationship between the technical parameters of cokes produced from blends of three Polish coals of different coking ability”. International Journal of Coal Geology, 77(3-4), 363-371, 2009.
  9. Kumari P, Singh AK. “Blending strategies of coals from diverse origins for efficient coke making”. Journal of the Geological Society of India, 101(2), 220-229, 2025.
  10. Kieush L, Koveria A, Schenk J, Rysbekov K, Lozynskyi V, Zheng H, Matayev A. “Investigation into the effect of multi-component coal blends on properties of metallurgical coke via petrographic analysis under industrial conditions”. Sustainability, 14(16), 9947, 2022.
  11. Arslan V, Kemal M. “The effects of inert matters and low volatile coal addition on the plasticity of high volatile Zonguldak coals”. The Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy, 106(3), 199-204, 2006.
  12. European Patent Office. “Method for Blending Coal, Blended Coal, and Method For Producing Coke”. https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/050843609/publication/EP2832823B1 (12.05.2025).
  13. Khorami MT, Chelgani SC, Hower JC, Jorjani E. “Studies of relationships between Free Swelling Index (FSI) and coal quality by regression and adaptive neuro fuzzy inference system”. International Journal of Coal Geology, 85(1), 65-71, 2011.
  14. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü. “Oltu (Erzurum) Kömür Sondaj Raporu”. MTA Yayınları, Ankara, Türkiye, 8919, 1984.
  15. Doğanay H. ‘Erzurum ilinin doğal kaynakları’. Journal of Literature and Humanities, 16, 109-129, 1988.
  16. American Society for Testing and Materials. “Standard Practice for Preparing Coal Samples for Analysis”. West Conshohocken, PA, USA ASTM D2013/D2013M-21, 2013.
  17. Faes ED, Barriocanal C, Dı´ez MA, Alvarez R. “Characterization of different origin coking coals and their blends by Gieseler plasticity and TGA”. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 80(1), 203-208, 2007.
  18. Korkmaz M. Erzurum Oltu kömürü ve Zonguldak Kozlu Kömür Karışımlarının Koklaşma Özelliklerinin İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Erzurum, Türkiye, 2024.
  19. American Society for Testing and Materials. “Standard Test Method for Total Moisture in Coal”. West Conshohocken, PA, USA, ASTM D3302/D3302M-22, 2023.
  20. American Society for Testing and Materials. “Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and Coke from Coal”. West Conshohocken, PA, USA, ASTM D3174-12, 2020.
  21. American Society for Testing and Materials. “Standard Test Method for Volatile Matter in the Analysis Sample of Coal and Coke”. West Conshohocken, PA, USA, ASTM D3175-07, 2020.
  22. American Society for Testing and Materials. “Standard Test Method for Microscopical Determination of the Maceral Composition of Coal”. West Conshohocken, PA, USA, ASTM D2799-21, 2023.
  23. American Society for Testing and Materials. “Standard Test Method for Free-Swelling Index of Coal”. West Conshohocken, PA, USA, ASTM D720/D720M-24, 2023.
  24. International Organization for Standardization. ‘‘Coal-Determination of Caking Power-Gray-King Coke Test’’. Geneva, Switzerland, ISO502, 2015.
  25. American Society for Testing and Materials. “Standard Test Method for Determination of the Swelling Properties of Bituminous Coal Using a Dilatometer”. West Conshohocken, PA, USA, ASTM D5515-22, 2022.
  26. American Society for Testing and Materials. “Standard Test Method for Plastic Properties of Coal by the Constant-Torque Gieseler Plastometer”. West Conshohocken, PA, USA, ASTM D2639-D2639M-21, 2022.
  27. Nasirudeen MB, Jauro A, “Quality of some Nigerian coals as blending stock in metallurgical coke production”. Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering, 10(1), 101-109, 2011.
  28. Büzkan İ. “Kömür petrografisi teknikleri ve endüstriyel uygulamalar”. Madencilik, 26(4), 31-39, 1987.
  29. Kumar D, Kumar D. Evaluation of Coking Coal Resources and Reserves. In: Management of Coking Coal Resources. Cambridge, UK, Elsevier, 61-112, 2016.
  30. Sahoo M, Bhowmick T, Mishra V, Pala S, Sharma M, Chakravarty S. “Significance of coal quality on thermoplastic properties: a case study”. International Journal of Coal Preparation and Utilization, 42(4), 1015-1032, 2022.
  31. Hiçyılmaz C. “Kömürün petrografik özelliklerinden yararlanılarak koklaşma özelliklerinin tayini”. Madencilik, 24, 4, 1990.
  32. Sy´korov I, Pickel W, Christanis K, Wolf M, Taylor GH, Flores D. “Classification of huminite-ICCP system 1994”. International Journal of Coal Geology, 62, 85-106, 2005.
  33. Kemal M, Arslan V, Cengizler H. “Kömür karışımlarının koklaştırılmasında bileşenler arası etkileşimler”. Madencilik, 43(4), 29-40, 2004
  34. Erik NY. “Kömür özelliklerinin temiz kömür teknolojilerine (gazlaştırma, sıvılaştırma, karbon elyaf ve kok üretimi) etkisi: Derleme”. UMÜFED Uluslararası Batı Karadeniz Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 4(2), 22-56, 2022.
  35. Aziz H, Congo T, Steel KM. “Understanding the multiple interactions of inertinite during pyrolysis/carbonisation with vitrinite: A study of two Australian coals of different rank”. Fuel Processing Technology, 217, 106823, 2021.
  36. Liu Z, Cao D, Chen G, Chen Q, Bi Z, Chen Q. “Differences in molecular structure between vitrinite and inertinite and their Impact on coal conversion and utilization”. ACS Omega, 8(1), 12345-12356, 2023.
  37. Samuel OO, Olugbenga EA. “Estimation and assessment of free swelling index and some petrographic properties from chemical analysis of coals across River Niger”. Petroleum and Coal, 59(3), 273-287, 2017.
  38. Ryemshak SA, Jauro A. “Proximate analysis, rheological properties and technological applications of some Nigerian coals”. International Journal of Industrial Chemistry, 4(1), 7, 2013.
  39. Sciazko M, Mertas B, Stepien L. Kinetic modelling of coking coal fluidity development”. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 142, 977-990, 2020.