Koks
Koks (von englisch coke) ist ein poröser, stark kohlenstoffhaltiger Brennstoff mit hoher spezifischer Oberfläche, der in Kokereien bevorzugt aus aschearmer Fettkohle (Braun- oder Steinkohle) durch Wärmeeinwirkung unter Sauerstoffabschluss (Pyrolyse) erzeugt wird. Der störende Schwefel wird bei stark schwefelhaltiger Kohle abgetrennt.
Als Produkte des Pyrolyse- und Destillationsvorganges entstehen Pyrolysegase (Kokerei-Rohgas), Pyrolysekoks und kondensierbare Bestandteile (Wasser, Teer, Schwefel). Den Prozess der Umwandlung von Kohle in Koks bezeichnet man als Verkokung.
Wird Rohbraunkohle verkokt, so entsteht Grudekoks. In den 1960er Jahren wurde in der DDR wegen des Mangels an hüttenfähigem Steinkohlenkoks das BHT-Verfahren entwickelt. Hierbei werden Braunkohle-Briketts verkokt, um aus der eigentlich ungeeigneten Braunkohle einen hochofentauglichen Koks zu erzeugen.
Koks aus Kohle wird insbesondere als Brennstoff und als Reduktionsmittel bei der Eisenproduktion in Hochöfen eingesetzt. Steinkohle selbst ist dazu nicht geeignet, da bei ihrer Verbrennung zu viel Schwefel, Ruß und Rauch frei werden. Dies verunreinigt einerseits das gewonnene Eisen und führt außerdem zu einer relativ porösen Kohleschicht im Hochofen, die unter der Last darüberliegender Schichten schnell bricht und daher zu ungünstigen Vermischungen führt.
Der Vorgang der Verkokung von Kohle zu Koks findet in speziellen Industrieanlagen statt, die als Kokerei bezeichnet werden. Dabei werden die flüchtigen Bestandteile der Kohle entfernt, indem sie in einem Ofen unter Luftausschluss bei mehr als 1000 °C erhitzt wird, so dass der feste Kohlenstoff und die verbleibende Asche verschmelzen. Die flüchtigen Bestandteile der Kohle hingegen werden ausgetrieben und bilden das Kokerei-Rohgas. Aus dem rohen Kokereigas werden weitere wertvolle Stoffe gewonnen, vor allem Steinkohlenteer, Rohbenzol, Schwefelsäure und ein Brenngas (Kokerei-Reingas), das früher als Stadtgas verwendet wurde und heute in jedem Stahlwerk ein wertvoller Energieträger ist.
Die Verkokung wurde 1713 in England entwickelt, ab 1740 wurden hier die Hochöfen mit Koks beschickt, eine Erfindung Abraham Darbys. 1796 wurde zum ersten Mal in Deutschland, im oberschlesischen Gleiwitz, Koks zur Hochofenbefeuerung eingesetzt. Im Ruhrgebiet wurde der erste Kokshochofen 1849 angefahren, gleichwohl wurde hier (auf der Zeche Sälzer und Neuack) bereits ab 1816 Kohle zu Koks verarbeitet. Vorher wurde Holzkohle in den Hochöfen eingesetzt.
Koks liegt nach dem Löschen (dem Abkühlen mit Wasser) in einer Körnung von etwas über 0 bis etwa 200 mm vor. Je nach Anwendungsgebiet wird Koks – gegebenenfalls nach Brechen – durch Sieben in Kokssorten klassiert. Man unterscheidet zwischen Hochofenkoks, Brechkoks und Koksgrus. Der Hochofenkoks (HK) wird in die Sorten HK 1 (> 80 mm), HK 2 (> 60 mm), HK 3 (> 40 mm) sowie HK 4 (> 20 bzw. 25 mm) unterteilt. Heute ist die Sorte HK 4 die gängige Hochofenkokssorte, wobei die untere Korngrenze bei 20 und die obere bei 100 mm festgelegt ist. Der Brechkoks (RK) wird in den Sorten RK 1 (100–60 mm), RK 2 (60–40 mm), RK 3 (40–20 mm), RK 4 (20–10 mm) sowie RK 5 (10–6 mm) hergestellt. Koksgrus hat üblicherweise eine Körnung von 10–0 mm.
Zur Feuerung im Haushalt ist Brechkoks 2 oder Brechkoks 3 üblich. Zu kleines Korn fällt durch den Rost, zu großes Korn kann das Nachrutschen behindern.
Im Hüttenwesen unterscheidet man Hüttenkoks, Gießereikoks (der etwas länger bei niedrigerer Temperatur verkokt wird) und Sonderkokse, sowie Bergwerkskoks (aus Steinkohle) und Braunkohlenkoks.
Koks hat einen Heizwert von 23–31 MJ/kg.
Literatur
- Walter Buschmann (Hrsg.): Koks, Gas, Kohlechemie. Geschichte und gegenständliche Überlieferung der Kohleveredlung. Klartext, Essen 1993, ISBN 3-88474-028-8.
- Michael Farrenkopf (Hrsg.): Koks. Die Geschichte eines Wertstoffes. Deutsches Bergbau-Museum, Bochum 2003, ISBN 3-921533-90-2 (2 Bände).
Weblinks
Wiktionary: Koks – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons: Koks – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien