Than chì thường được sử dụng làm tác nhân cacbon hóa trong quy trình luyện thép, nơi nó được thêm vào kim loại nóng chảy để tăng hàm lượng cacbon.Quá trình này, được gọi là thấm cacbon hoặc cacbon hóa, rất cần thiết để sản xuất thép chất lượng cao với các tính chất cơ học mong muốn, chẳng hạn như độ cứng và khả năng chống mài mòn.

Trong quá trình cacbon hóa, than chì phản ứng với sắt trong kim loại nóng chảy để tạo thành cacbua sắt, làm tăng hàm lượng cacbon trong thép.Lượng than chì được thêm vào kim loại nóng chảy phụ thuộc vào hàm lượng carbon mong muốn của thép, với lượng than chì cao hơn dẫn đến hàm lượng carbon cao hơn.

Than chì là một lựa chọn phổ biến để thấm cacbon do có hàm lượng cacbon cao, khiến nó trở thành tác nhân thấm cacbon hiệu quả.Nó cũng tương đối rẻ và phổ biến rộng rãi.Tuy nhiên, điều quan trọng là phải sử dụng than chì chất lượng cao trong quá trình sản xuất thép để đảm bảo kết quả nhất quán và tránh các tạp chất có thể tác động tiêu cực đến chất lượng của thép.

Ngoài việc sử dụng làm chất thấm cacbon, than chì còn có nhiều ứng dụng khác trong ngành thép, bao gồm làm chất bôi trơn và là một thành phần của vật liệu chịu lửa được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao.