炼铁，是将铁矿石还原成金属铁的过程，是现代钢铁工业的第一道冶金工序。它的核心任务，是用还原剂（主要是碳）在高温下把铁矿石中的铁氧化物还原为液态生铁，同时去除大部分杂质（如硫、磷等）。
一、炼铁的基本原理
高炉炼铁是最主要的炼铁方式。其原理可以用主要反应概括：
C + O₂ → CO₂（放出大量热）
CO₂ + C → 2CO（产生还原气体）
Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂（铁矿石被还原）
最终的产物是液态生铁（含碳约3%–4.5%），以及副产物高炉渣和高炉煤气。
二、高炉炼铁的原料与设备
- 含铁原料：可以是烧结矿、球团矿或块矿。
- 燃料：焦炭是主要燃料，起还原剂、发热剂和料柱骨架三大作用。
- 熔剂：常用石灰石或白云石，用于造渣、去除杂质。
- 高炉本体：由炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸组成。炉料自上而下运动，热煤气自下而上运动，进行传热、还原、熔化、造渣等过程。
三、高炉冶炼的主要过程
- 炉料从炉顶装入。
- 热风（约1000–1300°C）从风口吹入，焦炭剧烈燃烧，产生高温和还原气体CO。
- 铁矿石在向下运动过程中逐步被还原、软化、熔化成铁滴。
- 铁水和炉渣聚集在炉缸，因密度不同分层，下部铁水从铁口排出，炉渣从渣口排出。
四、炼铁技术的新发展
现代高炉趋向大型化、自动化和长寿化，并逐步推广精料、高风温、富氧喷煤、煤气回收等技术以降低焦比和碳排放。非高炉炼铁法（如直接还原、熔融还原）也在发展之中，旨在减少对焦炭的依赖并减少污染。
炼铁是连接矿山与炼钢的咽喉环节，社会基础设施、机械制造、汽车与家电所用的钢材，都以前一炉炉铁水为起点。理解炼铁，就理解了现代工业文明中“铁”的基本来源。
