Cărbunele metalurgic, cunoscut și sub numele de cărbune cocsificabil, este utilizat pentru a produce cocs, sursa principală de carbon utilizată în producția de oțel. Cărbunele metalurgic diferă de cărbunele termic, care este utilizat pentru energie și încălzire, prin conținutul său de carbon și prin capacitatea sa de cocsificare. Cocsificarea se referă la capacitatea cărbunelui de a fi transformat în cocs, o formă pură de carbon care poate fi utilizată în cuptoarele de bază cu oxigen. Cărbunele bituminos – în general clasificat ca fiind de calitate metalurgică – este mai dur și mai negru și conține mai mult carbon și mai puțină umiditate și cenușă decât cărbunele de rang inferior.

Calificativul cărbunelui și capacitatea sa de cocsificare sunt determinate de rangul cărbunelui – o măsură a materiei volatile și a gradului de metamorfism – precum și de impuritățile minerale și de capacitatea cărbunelui de a se topi, umfla și resolidifica atunci când este încălzit.

Fabricarea cocsului constă efectiv în carbonizarea cărbunelui la temperaturi ridicate. Producția are loc în mod normal într-o baterie de cocs situată în apropierea unei oțelării integrate. În baterie, cuptoarele de cocs sunt stivuite în rânduri. Cărbunele este încărcat în cuptoare și apoi încălzit în absența oxigenului până la temperaturi de aproximativ 1.100 de grade Celsius (2.000 de grade Fahrenheit).

Fără oxigen, cărbunele nu arde, ci începe să se topească. Temperaturile ridicate volatilizează impuritățile nedorite, cum ar fi hidrogenul, oxigenul, azotul și sulful. Aceste gaze reziduale pot fi fie colectate și recuperate ca produse secundare, fie arse ca sursă de căldură.

După răcire, cocsul se solidifică sub formă de bucăți de carbon poros și cristalin suficient de mari pentru a fi utilizate în furnale.

Proprietățile inerente cărbunelui inițial de intrare influențează puternic calitatea finală a cocsului produs. Lipsa unei aprovizionări fiabile a calităților individuale de cărbune înseamnă că, în prezent, producătorii de cocs folosesc adesea amestecuri de până la 20 de cărbuni diferiți pentru a oferi producătorilor de oțel un produs consecvent.

Aproximativ 1.5 tone metrice de cărbune metalurgic sunt necesare pentru a produce 1 tonă metrică (1.000 de kilograme) de cocs.

Un furnal este alimentat cu cocs, minereu de fier și fluxuri, iar aerul cald este suflat în acest amestec. Aerul face ca cocsul să ardă, ridicând temperaturile la 1.700 de grade Celsius, ceea ce oxidează impuritățile. Procesul reduce conținutul de carbon cu 90 la sută și rezultă un fier topit cunoscut sub numele de metal fierbinte.

Metal fierbinte este apoi drenat din furnal și trimis în cuptorul de bază cu oxigen („BOF”) unde se adaugă deșeuri de oțel și calcar pentru a produce oțel nou. Alte elemente, cum ar fi molibdenul, cromul sau vanadiul, pot fi adăugate pentru a produce diferite calități de oțel.

În medie, sunt necesare aproximativ 630 de kilograme de cocs pentru a produce 1 tonă de oțel.

Eficiența producției în procesul de producere în furnal înalt depinde în mare măsură de calitatea materiilor prime utilizate. Un furnal alimentat cu cocs de înaltă calitate va necesita mai puțin cocs și flux, scăzând costurile de producție și având ca rezultat un metal cald mai bun.

.