O que é o coque?
O coque é utilizado como combustível e agente redutor na fusão do minério de ferro. É produzido pelo cozimento do carvão até se tornar carbono pela queima das impurezas sem queimar o carvão em si. Quando o coque é consumido gera calor intenso, mas pouca fumaça, tornando-o ideal para fundição de ferro e aço. Antes da década de 1880, o aço era produzido com carvão vegetal. Em 1920, quase 90% do aço americano era produzido usando coque.

Processos de coque
O coque é feito por métodos de subproduto ou não-recuperação.

No coque de subproduto, as impurezas são cozidas entre 1800-3600 graus Fahrenheit para deixar carbono quase puro. Os fornos utilizados não devem admitir oxigênio para evitar a reação com outros elementos que possam deixar impurezas. Como o carvão é “coqueado” ele amolece para um líquido, mas solidifica para um material poroso no resfriamento. Os gases produzidos no processo de coque são canalizados para uma planta de subprodutos onde podem ser coletados para outros usos.

Em não-recuperação (ou recuperação de calor), os fornos são empilhados em forma de colmeia e aquecidos de cima à medida que o ar é alimentado através do fundo para combustão. Os gases residuais quentes são enviados para uma caldeira para criar vapor (recuperação de calor) ou não são utilizados (não-recuperação).

Injeção em alto-forno
Nos anos 60, a injeção de carvão pulverizado é feita na fusão de aço ou ferro em um alto-forno. Isto forneceu energia adicional para queimar gases e evitar óxido de ferro (ferrugem), assim como reduzir o consumo de coque. Nos anos 90 o uso do carvão tornou-se a norma.

Tipicamente a preparação do carvão envolve a secagem e moagem do carvão a minúsculas partículas de menos de 1mm para injeção. As partículas do carvão são separadas dos gases liberados em um ciclone. O gás residual, e às vezes o gás natural, pode ser usado para secar carvão adicional, que geralmente é mantido abaixo de 6% de umidade. Os gases inertes são usados para minimizar o risco de incêndio ou ignição das partículas do carvão.

Qualidade do carvão
Em carvão de coque ou carvão não coqueificado, a qualidade do carvão afeta a qualidade do aço. O coque metalúrgico é feito de carvões betuminosos através de um processo de destilação. As cinzas depositadas pelo carvão devem ser mantidas a um mínimo, de preferência abaixo de 10% da massa original. As cinzas podem baixar a temperatura do forno e deixar materiais não combustíveis. Os carvões também são escolhidos para uma maior quantidade de enxofre volátil ou teor alcalino que a ajuda a queimar mais completamente. Na prática, porém, o carvão utilizado depende frequentemente da disponibilidade e do preço.

Embora a indústria do carvão tenha obtido alguma má prensagem ao longo dos anos, o carvão é essencial para a produção de aço, e a nossa civilização depende fortemente do aço. Sem ele não teríamos os nossos veículos, edifícios altos, aparelhos ou muitas das ferramentas e utensílios que tomamos por garantidos todos os dias.