Железо среди других металлов занимает особое положение, так как развитие материальной культуры и технический прогресс человечества напрямую связаны с развитием и совершенствованием способов производства железа. Извлечение железа из руд, т.е. получение его в металлической форме, требует решения двух задач:
1 - восстановление железа из его оксидов;
2 - отделение восстановленного железа от пустой породы. В древности железо производили в горне, в который загружали железную руду в смеси с древесным углем. При горении угля в нижней части горна развивается температура около 1000 С. Образующийся оксид углерода СО восстанавливает железо, а выделяющегося тепла хватает для доведения руды до размягченного состояния. По окончании процесса образовавшийся ком слипшихся кусков руды – крицу - извлекали из печи и проковывали молотами, в результате чего зерна железа сваривались в единый кусок, а пустая порода выдавливалась на поверхность и после охлаждения отслаивалась. По мере совершенствования горна он превратился в домницу, в которой увеличилась интенсивность горения топлива, повысилась температура и появилась возможность получать железоуглеродистый сплав – чугун, имеющий более низкую температуру плавления. Полученный чугун перерабатывали в тех же домницах в железо. Однако интенсивность процесса была невелика, так как не удавалось получить сталь в жидком виде из-за низкой температуры продуктов горения топлива. Лишь в 1856 г. английский инженер Генри Бессемер (Bessemer) предложил получать сталь путем продувки жидкого чугуна воздухом в специальном ковше – конвертере. Но бессемеровский передел, несмотря на несомненные достоинства (высокая производительность, небольшие капитальные затраты, отсутствие затрат топлива), имел и серьезные недостатки. Основные недостатки этого процесса: из-за быстротечности процесса трудно получить заданную марку стали; ухудшение качества стали вследствие насыщения ее азотом; невозможность переплавки металлолома и пр. Поэтому предложенный позднее в 1858 г. французским инженером Пьером Мартеном (Martin) передел чугуна в отражательной печи, был лишен недостатков бессемеровского процесса, и стал основным способом получения стали в конце XIX в.
Освоение производства кислорода в промышленном масштабе в середине XX в. позволило возродить конвертерный процесс на новой технической основе. Поэтому в настоящее время высокая экономическая эффективность производства стали базируется на использовании высокопроизводительных и экономичных агрегатов: доменной печи и кислородного конвертера. Все более широкие масштабы в последние годы получает выплавка стали в электрических печах. Эти печи удобны для производства стали в небольших количествах на машиностроительных заводах, а также для получения высококачественных легированных сталей, ферросплавов и для расплавления тугоплавких металлов.
