안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
코크스는 석탄을 공기가 차단된 상태에서 고온으로 가열하여 수분과 휘발성 물질을 제거하고 만든 고순도 탄소 덩어리입니다. 용광로에 석탄 대신 코크스를 넣는 이유는 물리적 강도, 열효율, 그리고 철의 품질을 결정짓는 불순물 관리 때문입니다.
석탄 대신 코크스를 사용하는 이유는 첫째로 용광로 안에는 수천 톤의 철광석과 원료가 쌓입니다. 일반 석탄은 열을 받으면 으깨져 가스가 이동할 통로를 막지만, 코크스는 고온, 고압에서도 형태를 유지하여 산소와 일산화탄소가 위로 올라갈 수 있는 길을 만들어 줍니다. 둘째로 코크스는 미세한 구멍이 많은 다공성 구조라 공기와의 접촉 면적이 넓어 철광석을 산소와 분리시키는데 필요한 일산화탄소를 빠르게 대량 생산합니다. 셋째로 석탄에 포함된 황이나 유기물은 쇠를 쉽게 깨지게 만들고 공정을 방해합니다. 석탄을 코크스로 가공하는 과정에서 이런 불순물들이 가스나 타르 형태로 미리 제거됩니다. 마지막으로 석탄 속 수분이나 휘발성 물질을 증발시키느라 열을 빼앗기지 않으므로, 철을 녹이기에 충분한 온도를 안정적으로 유지할 수 있습니다.