Hvad er koks?
Koks bruges som brændstof og som reduktionsmiddel ved smeltning af jernmalm. Det fremstilles ved at bage kul, indtil det bliver til kulstof ved at brænde urenhederne af uden at brænde selve kullet op. Når koks forbrændes, udvikler det intens varme, men kun lidt røg, hvilket gør det ideelt til smeltning af jern og stål. Før 1880’erne blev stål fremstillet ved hjælp af trækul. I 1920 blev næsten 90 % af det amerikanske stål produceret ved hjælp af koks.

Kokeprocesser
Koks fremstilles enten ved hjælp af biprodukt- eller ikke-genvindingsmetoder.

I biproduktkoks bages urenhederne af ved mellem 1800-3600 grader Fahrenheit, så der er næsten rent kul tilbage. De anvendte ovne må ikke indeholde ilt for at undgå reaktion med andre elementer, der kan efterlade urenheder. Når kulet er “kokset”, bliver det blødt til en væske, men størkner til et porøst materiale ved afkøling. De gasser, der produceres ved koksfremstillingen, ledes til et biproduktanlæg, hvor de kan opsamles til andre formål.

I forbindelse med ikke-genvinding (eller varmegenvinding) er ovnene stablet i en bikubeform og opvarmes fra toppen, mens luften føres gennem bunden til forbrænding. De varme røggasser sendes til en kedel for at skabe damp (varmegenvinding) eller anvendes slet ikke (ikke-genvinding).

Injektion i højovn
I 1960’erne blev der injiceret pulveriseret kul, når stål eller jern blev smeltet i en højovn. Dette gav ekstra energi til at brænde gasser af og forhindre jernoxid (rust) samt reducere koksforbruget. I 1990’erne blev brugen af kul normen.

Typisk omfatter kulforberedelse tørring og formaling af kul til små partikler på mindre end 1 mm til injektion. Kulpartiklerne adskilles fra de frigivne gasser i en cyklon. Spildgassen, og undertiden naturgas, kan anvendes til tørring af yderligere kul, som normalt holdes under 6 % vandindhold. Der anvendes inerte gasser for at minimere risikoen for brand eller antændelse af kulpartiklerne.

Kulkvaliteten af kul
I enten koks eller ikke-kokset kul påvirker kulkvaliteten stålets kvalitet. Metallurgisk koks fremstilles af bituminøse kulstoffer ved en destillationsproces. Den aske, der aflejres af kullet, skal holdes på et minimum, helst under 10 % af den oprindelige masse. Asken kan sænke ovnens temperatur og efterlade ubrændbare materialer. Kul vælges også med henblik på et højere indhold af flygtigt svovl eller alkali, som gør det nemmere at brænde mere fuldstændigt. I praksis afhænger det anvendte kul dog ofte af tilgængelighed og pris.

Og selv om kulindustrien har fået dårlig omtale i årenes løb, er kul afgørende for stålproduktionen, og vores civilisation er i høj grad afhængig af stål. Uden det ville vi ikke have vores køretøjer, høje bygninger, apparater eller mange af de værktøjer og redskaber, som vi tager for givet hver dag.