Co to jest koks?
Koks jest używany jako paliwo i środek redukujący przy topieniu rudy żelaza. Wytwarza się go poprzez wypalanie węgla, aż stanie się on węglem, poprzez spalenie zanieczyszczeń bez spalania samego węgla. Kiedy koks jest zużywany, wytwarza intensywne ciepło, ale mało dymu, co czyni go idealnym do wytopu żelaza i stali. Przed latami osiemdziesiątymi XIX wieku stal była produkowana przy użyciu węgla drzewnego. Do 1920 r. prawie 90% stali w USA produkowano przy użyciu koksu.

Procesy koksownicze
Koks wytwarza się metodami ubocznymi lub bez odzysku.

W koksie ubocznym zanieczyszczenia są wypalane w temperaturze 1800-3600 stopni Fahrenheita, pozostawiając prawie czysty węgiel. Stosowane piece nie mogą przepuszczać tlenu, aby uniknąć reakcji z innymi pierwiastkami, które mogłyby pozostawić zanieczyszczenia. W trakcie „koksowania” węgiel mięknie do postaci ciekłej, ale po schłodzeniu zestala się i staje się materiałem porowatym. Gazy wytwarzane w procesie koksowania są odprowadzane do zakładu produktów ubocznych, gdzie mogą być zbierane do innych zastosowań.

W procesie bez odzysku (lub odzysku ciepła), piece są ułożone w stos w kształcie ula i ogrzewane od góry, gdy powietrze jest doprowadzane przez dno do spalania. Gorące gazy odlotowe są wysyłane do kotła w celu wytworzenia pary (odzyskiwanie ciepła) lub w ogóle nie są używane (nieodzyskiwanie).

Wtryskiwanie do wielkiego pieca
W latach 60-tych XX wieku wprowadzono wtryskiwanie sproszkowanego węgla podczas topienia stali lub żelaza w wielkim piecu. Zapewniało to dodatkową energię do spalania gazów i zapobiegania powstawaniu tlenku żelaza (rdzy), a także zmniejszało zużycie koksu. Do lat 90. stosowanie węgla stało się normą.

Typowo przygotowanie węgla obejmuje suszenie i mielenie węgla na drobne cząstki o wielkości mniejszej niż 1 mm do wstrzykiwania. Cząstki węgla są oddzielane od uwalnianych gazów w cyklonie. Gaz odpadowy, a czasami gaz ziemny, może być wykorzystany do suszenia dodatkowego węgla, który jest zazwyczaj utrzymywany poniżej 6% zawartości wilgoci. Gazy obojętne są stosowane w celu zminimalizowania ryzyka pożaru lub zapłonu cząstek węgla.

Jakość węgla
W koksie lub węglu niekoksującym, jakość węgla wpływa na jakość stali. Koks metalurgiczny jest wytwarzany z węgli bitumicznych w procesie destylacji. Popiół z węgla musi być utrzymywany na minimalnym poziomie, najlepiej poniżej 10% pierwotnej masy. Popiół może obniżyć temperaturę pieca i pozostawić niepalne materiały. Węgle są również wybierane ze względu na większą zawartość lotnej siarki lub alkaliów, które pomagają w pełniejszym spalaniu. W praktyce jednak, węgiel używany często zależy od dostępności i ceny.

Chociaż przemysł węglowy dostał trochę złej prasy przez lata, węgiel jest niezbędny do produkcji stali, a nasza cywilizacja jest silnie uzależniona od stali. Bez niej nie mielibyśmy naszych pojazdów, wysokich budynków, urządzeń, lub wielu narzędzi i przyborów, które bierzemy za pewnik każdego dnia.

Choć przemysł węglowy ma złą prasę od lat, węgiel jest niezbędny do produkcji stali, a nasza cywilizacja jest w dużym stopniu zależna od stali.