فرآیند کورکس یک فرآیند احیای ذوب است که جایگزینی مناسب و سازگار با محیط زیست بجای روش کوره بلند می باشد. در حال حاضر، اکثر فولاد جهان از طریق کوره بلند تولید می شوند که شدیدا به زغال سنگ کک شو متکی می باشد. در روش سنتی (کوره بلند) این زغال سنگ است که برای از بین بردن ناخالصی ها تبدیل به کک می شود تا نسبت به زغال سنگ برتری داشته باشد. کوره بلند به یک کارخانه پخت (آگلومراسیون) نیاز دارد تا سنگ آهن را برای احیا آماده کند. برخلاف کوره بلند، کورکس ها معمولا کوچک هستند و از زغال سنگ و اکسیژن به طور مستقیم برای احیای سنگ آهن به یک محصول قابل استفاده، استفاده می کنند. کورکس در دو نوع اصلی دو مرحله ای یا تک مرحله ای وجود دارد. در سیستم تک مرحله ای سنگ آهن هم احیا می شود و هم در یک ظرف ذوب می شود. در فرآیند دو مرحله ای، مانند کورکس، سنگ معدن در یک شفت احیا شده و در شفت دیگر ذوب و خالص می شود. درحال حاضر، کارخانه هایی در مناطقی مانند آفریقای جنوبی، هند و چین از فرآیند کورکس استفاده می کنند. اولین کارخانه فولاد سازی به روش کورکس در سال ۱۹۸۸ و در آفریقای جنوبی ایجاد شد.
فرایند
فرآیند کورکس از دو بخش اصلی تشکیل شده است: یک شفت احیا و یک گازساز مذاب. مواد مصرفی اصلی فرآیند کورکس سنگ آهن، زغال سنگ کک نشو و اکسیژن هستند. برخلاف کوره بلند، فرآیند کورکس از انفجار داغ نیتروژن استفاده نمی کند، در نتیجه انتشار گازهای NOx را تا حد زیادی کاهش می دهد، و در عوض از اکسیژن استفاده می کند. علاوه بر این، فرآیند کورکس می تواند از اکسیدهای آهن حاوی تا 80 درصد سنگ معدن توده استفاده کند و از زغال سنگ غیر کک سازی به طور مستقیم به عنوان عامل کاهنده استفاده کند.
در شفت احیا، سنگ آهن به همراه افزودنی های سنگ آهک و دولومیت اضافه شده و سپس با گاز احیا کننده به آهن اسفنجی 95 درصد، DRI کاهش می یابد. سپس DRI از طریق شش پیچ تخلیه به گیزایفایر ذوب کننده هدایت می شود. گازساز مذاب دارای سه بخش اصلی پهنه تخته آزاد گازی، بستر زغال و ناحیه اجاق است و در چندین مرحله از فرآیند تأثیر دارد. ابتدا با گازیزه کردن زغال سنگ با اکسیژن و سپس خنک کردن آن ، گاز احیا را ایجاد می کند. پس از کاهش، آهن اسفنجی به بستر زغال سنگ هدایت می شود که در آن آهن و سرباره ذوب می شوند و سپس به ناحیه اجاق هدایت می شوند. گرمای داخل گازساز فلزی مقدار فنل ها را کم نگه می دارد و آنها را از جو دور نگه می دارد. در همین حال، مونوکسید کربن و گاز هیدروژن از گازی شدن اصلی زغال سنگ از گازساز خارج می شوند در حالی که سایر محصولات جانبی در سرباره فلزی جذب می شوند. سپس بقیه گاز داغ خنک شده و به شفت احیا ارسال می شود و در نتیجه گاز صادراتی کورکس ایجاد می شود که برای کنترل فشار در کارخانه استفاده می شود. بسیاری از گازهای حاصل از این فرآیند را می توان بازیافت کرد یا برای تولید برق استفاده کرد. ذرات گرد و غبار نیز در این گازها ظاهر می شوند و گازساز ذوب کننده آنها را با چهار مشعل گرد و غبار بازیافت می کند.
مزایا
فرآیند کورکس مزایای زیادی دارد، به عنوان مثال انتشار دی اکسید کربن تا 20 درصد کمتر از کوره بلند است و همچنین کورکس، SO2 و گرد و غبار بسیار کمتری نسبت به کوره بلند تولید می کند. علاوه بر این، کارخانه هایی که از فرایند کورکس استفاده می کنند به اندازه زیادی فنل یا سولفید آزاد نمی کنند که آلودگی آب را محدود می کند.
معایب
در فرایند کورکس اشکالاتی نیز وجود دارد. به عنوان مثال، در کارخانه فولاد JSW در هند مشخص شد که این فرآیند برای بقا هنوز به حدود 15 درصد کک نیاز دارد. علاوه بر این، همچنین مشخص شده است که کارخانه های کورکس به مقادیر زیادی اکسیژن نیاز دارند که می تواند گران باشد. همچنین گاز صادراتی می تواند فرآیند را بسیار ناکارآمد کند. با این حال، این مشکل خاص را می توان با استفاده از گاز صادراتی در تولید برق کاهش داد.