Сырье: железная руда.
Вспомогательные материалы: кокс (иногда природный газ), воздух, обогащенный кислородом, флюсы (известняк, доломит).
Основной химический процесс: содержащийся в руде оксид железа (III) восстанавливается оксидом углерода (II):
Кокс сгорает до оксида углерода (IV), при этом выделяется теплота, необходимая для расплавления железа, шлаков, а также проведения самой реакции:
Оксид углерода (IV) восстанавливается коксом до оксида углерода (II):
Побочные процессы: одновременно восстанавливаются оксиды других элементов, содержащихся в железной руде:
Содержащаяся в руде тугоплавкая примесь (оксид кремния) удаляется в виде шлака взаимодействием с оксидом кальция:
Оксид кальция образуется при разложении известняка или доломита:
Особенности технологического процесса: чугун получают в специальных печах — домнах. В верхнюю часть домны (колошник) подают последовательно сырье и вспомогательные материалы, в нижнюю (горн) продувают противотоком воздух, предварительно нагретый в регенераторе за счет сжигания колошникового газа. Производство непрерывное (однако засыпание шихты и выпуск чугуна производятся периодически), используются теплота реакции и принцип противотока.