Главной горючей составляющей кокса является твердый углерод, температура воспламенения которого 850...950°С.
Поступающий из фурм кислород воздуха вступает во взаимодействие с углеродом кокса по реакции полного горения. Эта экзотермическая реакция происходит не мгновенно, а во времени, приводя к постепенному уменьшению концентрации кислорода в потоке газов по мере их движения вверх. На высоте 200...600 мм над уровнем фурм эта реакция завершается вследствие израсходования кислорода газовой фазы. Зона, в которой указанная реакция протекает, называется кислородной. Высота ее зависит от качества кокса. При работе на мелком пористом коксе поверхность контакта углерода и кислорода большая. Поэтому реакция между ними происходит быстро и завершается на небольшой высоте. Использование плотного крупного кокса приводит к увеличению высоты кислородной зоны. В дальнейшем будет показано, что высота кислородной зоны зависит и от ряда других факторов.
В верхней части кислородной зоны и выше ее получает развитие реакция редукции, по которой С02 частично восстанавливается кусками кокса. Это приводит к снижению температуры газов, так как реакция редукции сопровождается поглощением теплоты. Зона, в которой происходит эта реакция, называется редукционной и имеет высоту 300...600 мм. Высота редукционной зоны зависит от плотности и размеров кусков кокса.
В связи с тем, что сходящая вниз шихта испытывает торможение за счет трения о стенки вагранки, плотность ее у стенок меньше, чем у оси. Вследствие этого дутье по сечению вагранки распределяется также неравномерно — у стенок скорость потока газов выше, в осевой зоне — ниже. Поэтому в действительности граница между кислородной и редукционной зонами не плоская, а криволинейная, и в первом приближении может быть представлена конусом ABC.