El carbón metalúrgico, también conocido como carbón de coque, se utiliza para producir coque, la principal fuente de carbono utilizada en la siderurgia. El carbón metalúrgico se diferencia del carbón térmico, que se utiliza para la energía y la calefacción, por su contenido en carbono y su capacidad de coquización. La coquización se refiere a la capacidad del carbón para convertirse en coque, una forma pura de carbono que puede utilizarse en hornos de oxígeno básico. El carbón bituminoso -generalmente clasificado como grado metalúrgico- es más duro y negro y contiene más carbono y menos humedad y cenizas que los carbones de bajo rango.

El grado del carbón y su capacidad de coquización vienen determinados por el rango del carbón -una medida de la materia volátil y el grado de metamorfismo-, así como por las impurezas minerales y la capacidad del carbón para fundirse, hincharse y resolidificarse cuando se calienta.

La fabricación de coque consiste efectivamente en la carbonización del carbón a altas temperaturas. La producción tiene lugar normalmente en una batería de coque situada cerca de una acería integrada. En la batería, los hornos de coque se apilan en filas. El carbón se carga en los hornos y luego se calienta en ausencia de oxígeno hasta temperaturas de alrededor de 1.100 grados Celsius (2.000 grados Fahrenheit).

Sin oxígeno, el carbón no arde; comienza a fundirse. Las altas temperaturas volatilizan las impurezas no deseadas, como el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno y el azufre. Estos gases pueden recogerse y recuperarse como subproductos o quemarse como fuente de calor.

Tras el enfriamiento, el coque se solidifica en forma de trozos de carbón poroso y cristalino lo suficientemente grandes como para ser utilizados en los altos hornos.

Las propiedades inherentes al carbón inicial influyen en gran medida en la calidad final del coque producido. La falta de un suministro fiable de calidades de carbón individuales hace que los coquizadores utilicen hoy en día mezclas de hasta 20 carbones diferentes para ofrecer a los siderúrgicos un producto consistente.

Aproximadamente 1.Se necesitan aproximadamente 5 toneladas de carbón metalúrgico para producir 1 tonelada métrica (1.000 kilogramos) de coque.

Un alto horno se alimenta con coque, mineral de hierro y fundentes, y se insufla aire caliente en la mezcla. El aire hace que el coque arda, elevando la temperatura a 1.700 grados Celsius, lo que oxida las impurezas. El proceso reduce el contenido de carbono en un 90% y da lugar a un hierro fundido conocido como metal caliente.

El metal caliente se drena del alto horno y se envía al horno básico de oxígeno («BOF»), donde se añade chatarra y piedra caliza para fabricar acero nuevo. Pueden añadirse otros elementos, como molibdeno, cromo o vanadio, para producir diferentes grados de acero.

Por término medio, se necesitan unos 630 kilogramos de coque para producir una tonelada métrica de acero.

La eficacia de la producción en el proceso de alto horno depende en gran medida de la calidad de las materias primas utilizadas. Un alto horno alimentado con coque de alta calidad requerirá menos coque y fundente, lo que reducirá los costes de producción y dará lugar a un mejor metal caliente.