錬鉄
鉄の性質は、含まれる炭素の量で大きく変化する。鉄鉱石を炉で溶かして得た銑鉄は炭素の含有量が4%から5%あり、これを鋳型に流したものがいわゆる鋳鉄である。鋳鉄は脆くて壊れやすいため、ここから炭素を除去して減らせば、鉄は強靭になり「はがね」ができる。
昔はこの炭素を除く方法は、鍛冶屋が金床に鉄材を乗せて鎚で叩く以外の方法が知られていなかったため、形やサイズが限られて「はがね」で大きなものを作ることはできなかった。また、鋳鉄は自由な造形ができて大きなものを作れたが脆いために、塔や橋などの構造物や軍艦の装甲板などを鋳物で作ることはできなかった。そこで古くから「溶かした鉄で、炭素の少ない、強靭な鉄を作る方法」の研究がされてきた。
18世紀になるとイギリスのシェフィールドで、坩堝で鋼鉄を生産する鋳鋼の技術が発明されるが、工具や時計のゼンマイなど小さな物を作れるだけで、鉄橋や大砲など大きなものを作ることはできなかった。1840年頃、炭素を除く操作を大規模に行うのに適した、石炭を用いた反射炉が発明された。これは高温の燃焼ガスを煉瓦の天井に当てて、その輻射熱と燃焼ガス中に含まれる酸素で炭素を燃焼して除去する方式であった。炭素が抜けると、鉄の融点は上昇し粘度が高くなる。銑鉄の融点は1200°Cであるが炭素をほとんど含まない鉄は融点が1500°C以上に達する。