在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵 ，還有副產(chǎn)高爐渣和高爐煤氣。

冶煉設(shè)備：歷史古老高爐是中國西漢時代（紀(jì)元前1世紀(jì)）熔爐。在紀(jì)元前5世紀(jì)中國中就發(fā)現(xiàn)鑄鐵出土可見該時代熔煉已經(jīng)實(shí)用化。初期熔爐內(nèi)壁是用粘土蓋的，用來提煉含磷鐵礦。西方早的熔爐則是于瑞典1150年到1350年間出現(xiàn)。這兩國的熔爐都是自行發(fā)展摸索出現(xiàn)，沒有互相傳達(dá)關(guān)系。使用石炭的近代高爐出現(xiàn)于1709年。由于歐洲當(dāng)時森林多用途砍伐導(dǎo)致木炭產(chǎn)量減少、開發(fā)使用石炭的煉鐵法導(dǎo)致新技術(shù)出現(xiàn)，大幅增加煉鐵效率。

焦炭在高爐中不熔化，只是到風(fēng)口前才燃燒氣化，少部分焦炭在還原氧化物時氣化成CO。而礦石在部分還原并升溫到1000～1100℃時就開始軟化；到1350～1400℃時完全熔化；超過1400℃就滴落。焦炭和礦石在下降過程中，一直保持交替分層的結(jié)構(gòu)。由于高爐中的逆流熱交換，形成了溫度分布不同的幾個區(qū)域，①區(qū)是礦石與焦炭分層的干區(qū)，稱塊狀帶，沒有液體；②區(qū)為由軟熔層和焦炭夾層組成的軟熔帶，礦石開始軟化到完全熔化；③區(qū)是液態(tài)渣、鐵的滴落帶，帶內(nèi)只有焦炭仍是固體；④風(fēng)口前有一個袋形的焦炭回旋區(qū)，在這里，焦炭強(qiáng)烈地回旋和燃燒，是爐內(nèi)熱量和氣體還原劑的主要產(chǎn)。