コークスとは?
こーくす
コークスとは、石炭を高温で乾留(蒸し焼き)して揮発成分を除いた固体の炭素質燃料・還元剤で、製鉄に不可欠な工業材料です。
コークスは、粘結炭(コークス用石炭)を空気を遮断した状態で約1000〜1300°Cに加熱(乾留)することで揮発性成分(タール・ガス・水分)を除去した、炭素含有率90%以上の多孔質固体です。石炭から製造する「冶金用コークス」が主流ですが、石油精製の副産物から作る「石油コークス」もあります。
コークスの最大の用途は高炉製鉄です。高炉の中でコークスは二つの役割を同時に果たします。
- 熱源:燃焼によって高炉内を高温(約2000°C)に保つ
- 還元剤:酸化鉄(鉄鉱石)から酸素を奪い、銑鉄(Fe)を取り出す
- 通気確保:多孔質構造により炉内のガス流通を助ける
コークス1トンの生産に石炭を約1.3〜1.4トン必要とし、副産物としてコールガス・コールタール・硫安などが得られます。これらは化学工業の原料にも利用されます。製鉄以外にも鋳物・フェロアロイ製造・電極材料(電弧炉)などに使われます。カーボンニュートラルの観点から水素還元製鉄などコークス不要の技術開発が世界的に進んでいます。
使い方・例文
自動車や建築に使われる鉄・鋼はほぼすべて高炉で製造されており、その製鉄プロセスでコークスが鉄鉱石を還元するために用いられています。
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