Jabarkan Tabel kandungan mineral besi dari Besi

Produksi besi industri dimulai dari bijih besi, biasanya hematit, dengan rumus Fe2O3, dan magnetit, dengan rumus Fe3O4. Bijih ini direduksi menjadi logam dalam suatu reaksi karbotermal, yaitu diberi perlakuan dengan karbon. Konversi ini biasa dilakukan dalam tanur tinggi pada temperatur sekitar 2000 °C. Karbon dipasok dalam bentuk kokas. Process ini juga mengandung fluks seperti limestone, yang digunakan untuk menghilangkan mineral silika dalam bijih, yang dapat menyimbat tanur. Kokas dan gamping dimasukkan melalui puncak tanur, ketika tengah terjadi ledakan hebat saat pemanasan udara, sekitar 4 ton per ton besi, yang dipompa ke dalam tanur melalui bagian bawah.

Di dalam tanur, kokas bereaksi dengan oksigen dalam ledakan udara menghasilkan karbon monoksida:

2C + O2 -> 2CO

Karbon monoksida yang mereduksi bijih besi (sesuai persamaan reaksi di bawah, hematite) menjadi lelehan besi, berubah menjadi karbon dioksida sesuai proses:

Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2

Beberapa besi dalam temperatur tinggi di bagian-bagian tanur yang lebih dingin bereaksi langsung dengan kokas:

2Fe2O3 + 3C -> 4Fe + 3CO2

Fluks yang berguna untuk melelehkan ketakmurnian dalam bijih biasanya adalah batu gamping () (kalsium karbonat) dan dolomit (kalsium-magnesium karbonat). Fluks khusus lainnya digunakan bergantung pada karakteristik bijih. Panas di dalam tungku mengakibatkan fluks batu gamping terdekomposisi menjadi kalsium oksida (dikenal juga sebagai tawas):

CaCO3 -> CaO + CO2

Kemudian kalsium oksida bereaksi dengan silikon dioksida membentuk slag.

CaO + SiO2 -> CaSiO3

Slag meleleh karena panas tanur. Pada dasar tanur, lelehan slag mengapung di atas lelehan besi yang lebih padat, dan tingkap di bagian samping tanur dibuka untuk mengalirkan dan memisahkan besi dengan slag. Besi, ketika telah dingin, disebut besi kasar (pig iron), sementara slag dapat digunakan sebagai bahan konstruksi jalan atau bahan pengaya tanah yang miskin mineral untuk pertanian.