Chemické princípy výroby železa

Výroba vo vysokej peci prebieha nepretržite. Vysoká pec prvej generácie (od spustenia až po odstávku generálnej opravy) dokáže vyrábať nepretržite niekoľko rokov až viac ako desať rokov. Počas výroby sa železná ruda, koks a tavivo kontinuálne nakladajú z hornej časti pece (zvyčajne pozostáva zo zvona a násypky, zatiaľ čo moderné vysoké pece majú zvonový ventil a vrchná časť bez zvona). Horúci vzduch (1000-1300 stupňov Celzia) je vháňaný do spodnej časti vysokej pece cez dúchaciu trubicu a vstrekuje sa palivo, ako je ropa, uhlie alebo zemný plyn. Železná ruda naložená do vysokej pece je hlavne zlúčenina železa a kyslíka. Pri vysokých teplotách uhlík v koksu a vstrekovanom materiáli, ako aj oxid uhoľnatý vznikajúci pri spaľovaní uhlíka odoberajú železnej rude kyslík a získavajú železo. Tento proces sa nazýva redukcia. Železná ruda sa rafinuje na surové železo redukčnými reakciami a roztavené železo sa uvoľňuje z výstupu železa. Hliva, koks a popol v vstrekovacom materiáli železnej rudy sa spájajú s tavivom, ako je vápenec pridávaný do pece, za vzniku trosky, ktorá sa vypúšťa z výstupu železa a výstupu trosky. Plyn sa vyváža z vrchu pece a po odstránení prachu sa používa ako technický plyn. Moderné vysoké pece môžu tiež využiť vysoký tlak v hornej časti pece na výrobu elektriny s použitím časti exportovaného plynu.