本章要点：从化学原理上理解钢铁是怎样来的，辅助理解钢铁行行业成本计算公式，重点掌握钢铁冶炼总结出来的行业经验，活学活用。
《钢铁是怎样炼成的》是前苏联作家尼古拉·阿列克谢耶维奇·奥斯特洛夫斯基类似自传体的著作，但本书描述的并不是“钢铁”是怎样炼成的，而是主人公保尔柯察金的人生经历。
高炉冶炼的化学原理
钢铁冶炼的主要任务是将以化合态存在的Fe元素还原成单质铁。自然界中的铁矿石以化合态存在，常见的铁矿石类型包括赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）、褐铁矿、硫铁矿等，其中赤铁矿和磁铁矿分布最为广泛，常见的锑矿石类型中，磁铁矿理论含铁量最高。
分析铁矿石的化合态即可知晓如何将Fe元素还原成单质Fe，基本的反应原理见上图，在钢铁冶炼过程中需要C充当还原剂，实现Fe元素的氧化还原反应。
铁矿石冶炼的容器为高炉，在高炉中通过复杂的还原反应，化合态的铁矿石被还原成熔融状态的铁水，通过铁水罐车运输后进入冶炼的下一个环节。
因此，高炉炼铁的主要原燃料为铁矿石和焦炭。铁水成本随着铁石和焦炭价格波动而变化，钢铁企业对其原材料采购议价能力较弱，其成本控制主要是围绕提高铁矿石和焦炭的使用效率、减少使用量而展开的。
通常情况下铁矿石综合品位越高，综合焦比越低。因此根据行业经验铁矿石综合品位提高1%，综合焦比降2%，产量提高3%。
高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料钟与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。
一般情况下高炉都配套有配料仓、传送带、热风炉系统，喷吹煤系统、煤气沉降系统、除尘系统、脱硫系统等，其中热风炉系统提供富氧热风，与粉煤喷吹系统一起提高高炉内的热值，起到降低焦比，提高冶炼效率的作用。
高炉的生产工艺流程
1）高炉本体。高炉本体是炼铁的核心部分，包括高炉的基础、炉壳、炉衬、炉型、冷却设备、立柱和护体构成。其中炉衬耐耗品，高炉大修主要是更换炉衬。
2）上料设备系统
3）装料设备系统
4）送风设备系统
5）煤气净化设备系统
6）渣铁处理系统
7）喷吹燃料系统
高炉炼铁的生产特点
1）长期连续性。一般来说，高炉从开炉投产到停产一般有10年时间，中间会有中修。在此期间是连续不间断生产，尽在设备检修或发生事故时才能停止生产（成为休风）。
2）机械化自动化程度高
3）生产规模大
4）高炉生产是钢铁联合企业中的重要环节。
高炉炼铁的产品
高炉炼铁的主要产品是生铁，副产品包括炉渣、煤气和炉尘。
生铁：生铁、钢、熟铁都是铁碳合金，他们的区别在于含碳量不同，含碳量在1.7%以上的为生铁。
炉渣：高炉炼铁的主要副产品。是矿石中脉石、溶剂中的各种氧化物和燃料中的灰分等融化后形成的炉渣。炉渣可用于做水泥、隔热材料、铺路等的材料。
高炉经济指标
高炉生产的技术水平和经济效益的总要求是高产、优质、低耗、长寿和安全。
高炉有效容积利用系数
评价高炉的经济指标时高炉容积，每立方米高炉有效容积一昼夜的合格生铁产量为高炉有效容积利用系数。计算式如下：
ηV=P/V
式中ηV为高炉利用系数，t/(m3·d)；P为高炉1昼夜生铁产量，t；V为高炉有效容积，m 。生铁产量是以合格的炼钢生铁产量为标准计算的，其他铁种如铸造生铁、镜铁、硅铁、锰铁等的产量需分别乘以系数1.05～1.25、1.5、2.0、2.5等进行折算。
焦比、综合焦比
焦比是高炉炼铁的技术经济指标之一。即高炉每冶炼一吨合格生铁所耗用焦炭的吨数。
焦比K按以下公式计算
K=Q/P
其中K——干焦比，简称焦比，Kg/t
Q——高炉一昼夜消耗的干焦量，Kg
高炉冶炼过程中，不仅需要焦炭还需要喷吹煤，因此高炉冶炼指标中还有综合焦比的计算
综合焦比K综按以下公式计算：
K综=（QyR+Q）/P
其中K综——综合焦比，冶炼一吨钢所消耗的喷吹煤折合成干焦的量与冶炼一吨钢消耗的干焦量的和，Kg/t；
R——粉煤的置换比例，一般R=0.7~0.9kg/kg。
在计算生铁生产成本时用到的公式“1.6T铁矿石+0.5T焦炭”，其中0.5就是综合焦比。
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