Коксът е изкуствено създадено (при високи температури и без достъп на въздух) и много ценно гориво, което притежава механична здравина. То се произвежда благодарение на преработката на каменни въглища (основно), която и се нарича коксуване.
Коксуването е не просто процес, а цял комплекс от мероприятия, състоящ се от следните стадии: подготовка за коксуване, самото коксуване и финален стадий – разтоварване и охлаждане на кокса и преработка на летливите продукти, които са се отделили при процеса.
Подготовката за коксуване се провежда в специални цехове за подготовка на въглищата.
Въглищата (марките «Газови», «Тлъсти», «Коксови» и «Постноспичащи се») се разтоварват във въглеприемни ями, от които или ги предават в дозировъчни бункери или непосредствено в обогатителната фабрика.
След това въглищата се надробяват в дробилни установки и, разделяйки ги на определени порции, се предават на машини за пресяване. Тук въглищата се разпределят по големина върху решетка с калибрирани отвори. Получените парчета се класифицират на класове по размери: 10-80 мм и 0-10 мм. Въглищата от класа 10-80 мм отиват за обогатяване, а класът 0-10 мм преди това се подлага на отделяне на праха от масата на въглищата.
По-нататък въглищата се подлагат на обогатяване по един или друг метод: мокър или сух. В първият случай въглищата се отделят от по-леките примеси и скалната порода във водна среда (оттук и названието «мокро» обогатяване), подчинявайки се на законите на физиката за различните плътности. Този процес се извършва в специални машини, където въглищата, постъпвайки върху сито, се полагат на действието на издигаща се вода. Дребните и тежки отпадъци преминават през ситото, а въглищата продължават нататък. Водната среда може да се замени с тежка среда – водна суспензия на прах от магнетит. Още един от «мокрите» методи е пенната флотация. Използва се за обогатяване на дребните въглища. Тук частиците на въглищата, подложени на обработка с хидрофобен флотационен реагент, изплават на повърхността, благодарение на въздушните мехурчета на пяната. Ненужната порода се утаява на дъното.
Такова мокро обогатяване се осъществява и върху концентрационна маса – наклонена гофрирана повърхност, която бързо се движи напред-назад. По повърхността тече вода с въглища. Чистите въглища се отделят от ненужната порода и остават на масата. Породата, по жлебове, се придвижва към краищата на масата.
Съществува и сухо обогатяване, основното различие на което е използването на пясък вместо вода. В даденият случай в сепараторния корпус пясъчната смес с въглища преминава в движение благодарение на перки (лопатки), които, въртейки се, отделят примесите и породата от чистите въглища.
Заключителна операция (в случай на мокрия метод) – сушене на продуктите на обогатяване.
След подготвителните етапи се съставя въглищната шихта. По състав на частиците тя трябва да бъде максимално еднородна (за осигуряване доброто качество на кокса). Затова частиците, в случай на необходимост, още веднъж смилат и щателно смесват. По-нататък, шихтата се насочва в кула, от която чрез специални люкове се подава в коксовите пещи. След полагането й, повърхността на шихтата задължително се изравнява, пещта се херметизира и започва да се нагрява.
Продължителността на процеса на нагряване зависи от различни фактори (влажност на шихтата, ширина на пещта и пр.) и обикновено е 14-18 часа. Температурите, съпровождащи процеса, са високи и се различават в зависимост от стадия.
-
Температура 100-120ºС – сушене на въглищата
-
Температура 120-350ºС – нагряване на въглищата
-
Температура 350-500ºС – размекване и топене на въглищата
-
Температура 500-600ºС – стадий на «полукокса»
-
Температура 600-1100ºС – многочасово изпичане и втвърдяване на кокса.
В различните слоеве на шихтата се извършват различни процеси, затова коксуването се нарича още «послойно». Едновременно един до друг се намират слоеве на кокса, полукокса, сухите и влажните въглища. Накрая коксът се образува във вид на «коксова пита» (маси, спечени в пласт), която се разпада на разнокалибрени парчета.
Когато завършва коксуването, нажежената «пита» се избутва във вагон, където се охлажда или с помощта на оросяване с голямо количество вода, или с инертни газове. Охладеният вече кокс се разделя по големина на парчетата на класове.
При коксуването се отделят също летливи продукти (коксов газ). В химичните цехове от мръсния коксов газ се извличат смоли, амоняк, бензол и други компонент. Очистеният коксов газ се използва в металургичното производство за отопление на пещи.