Оновным источником фосфора в шихте являются руды или агломераты (в среднем 0,05—0,06% Р). В некоторых рудах содержание фосфора может доходить до 1,5%, и выплавляемые высокофосфористые чугуны требуют особой технологии их передела в сталь. Главные соединения фосфора в рудах и агломератах: Fe2O3•7Н2O, ЗFеО•Р2О5 и ЗСаО•Р2О5.
Фосфаты железа способны более легко восстанавливаться в силу своей меньшей химической прочности и облегчения восстановления фосфора контактированием с восстанавливаемым железом. Восстановление осуществляется окисью углерода и частично углеродом при 900—1100° С с образованием фосфида железа Fe2Р, растворяющегося в железе по реакциям:
2 (3Fе0·Р2O5) + 16СО = 3 [Fe2Р] + [Р] + 16СO2;
2 (3FeО·Р2О5) + 16С = 3 [Fe2Р] + [Р] + 16СО.
Преимущественно содержащееся в шихте соединение фосфора ЗСаO·Р2O5 является более химически прочным и интенсивно восстанавливается лишь при температурах с 1200° С с участием углерода:
ЗСаО·Р2О5 + 5С = ЗСаО + 2Р + 5СО — 1590 кдж/моль
(—379,65 ккал/моль).
Этот процесс также облегчается при контактировании с металлическим железом или чугуном, растворяющими фосфиды железа и фосфор. Ввиду позднего начала восстановления фосфора из фосфата кальция реакция не успевает закончиться до расплавления пустой породы и дальнейшее восстановление фосфора происходит из шлака. Несмотря на некоторое снижение активности фосфора в шлаке при повышении его основности фосфор практически полностью восстанавливается в чугун.
Таким образом, единственным средством получения чугуна с низким фосфором является подбор соответствующей шихты для доменного процесса.