製鉄所
鉄はスクラップから容易にリサイクルが可能である。さらにアルミニウム・銅といった非鉄金属についても脱酸材や成分調整材としてリサイクルが行われている。
また、ゴミの分別収集で集まったプラスチック類の処置として、近年いくつかの製鉄所ではプラスチックを高炉やコークス炉に装入し熱源・炭素源としてリサイクル可能な設備を導入している。この方式では大量のプラスチックを処理できること、高温で処理を行うためダイオキシンの発生が少ないことが特徴である。
鋳造で製造された半製品に力を加えて「鍛える」ことで、所定の形状の製品に加工する作業を圧延と呼ぶ。ハンマーのような物体で叩きながら鍛えることを鍛造と呼ぶが、圧延も基本的には同じことを行う。圧延は多くの場合、ハンマーの役目をロールが担っている。
圧延には大きく分けて、材料が赤くなるほど熱を加え、再結晶温度以上で圧延する熱間圧延(熱延)と、材料を常温のままで、もしくは多少の熱を加えただけで圧延する冷間圧延(冷延)の2種類がある。
鋳造で作られた中間製品は、まず熱間圧延で加工され、その後必要に応じて冷間圧延にも回される。また、工程中に熱処理を行うことで、製品の強度や性質を細かく制御する技術が進んでいる。圧延の結果、厚板・薄板・形鋼・鋼管などの各種鉄鋼製品が完成する。これらは必要に応じて表面処理(めっき・塗装・研磨など)が行われたあと、検査を経て、出荷可能な製品として倉庫に移送される。
また、加熱時に発生した大量の熱は、仕事が終わった後も回収され、予熱・乾燥などに用いられている。また、でき上がったばかりのスラブなどの半製品はかなりの高温であるが、それをできるだけ冷却させずに熱間圧延することでエネルギー消費を抑制しようという動きも盛んである。
製鉄所の設備を稼働させるのに電力は不可欠である。これらの電力は電力会社から購入しているが、製鉄所内では自家発電も盛んであり、電力会社と共同で発電事業会社を運営し発生した電力を折半するケースも見られる。上述の場内発生ガスを利用した発電所の他に、高炉で発生した高温高圧のガスでタービンを回すことにより発電する炉頂圧発電といったエネルギー回収設備が実用化されている。
転炉での製鋼作業や製品の切断などには、大量の酸素が使用される。酸素は大気中から分離設備で製造され、場内に供給される。製鉄所で製造される酸素は多量であり、同時に分離される窒素・アルゴン・二酸化炭素などと共に、ガス会社に外販されている。ある地方では製鉄所の酸素設備が壊れると病院での手術ができなくなるほど、重要な供給源になっている。
鉄鉱石から鉄を取り出す工程のことを製銑(せいせん:製鉄ではない。銑鉄(せんてつ)をつくること)と呼ぶ。日本では高炉と呼ばれる、製鉄所のシンボルとも言える巨大な溶鉱炉を用いている。大型高炉の場合、最上部までの高さは100メートルを超え、現在では内部容積が5000立方メートルを超える超大型の高炉も珍しくない。処理された原料は、ベルトコンベアで高炉上部に輸送され、そこから順次高炉の中に装入される。高炉の壁面下部からは1,000°Cを超える熱風が大量に供給されている。炉の内部では高温の空気中の酸素とコークス中の炭素が反応して、2,000°C近い温度になる。
この中で、鉄鉱石に含まれる酸素とコークス中の炭素が結合して一酸化炭素となり、還元された鉄は溶解した状態で高炉下部へと流れ落ちてゆく。また、鉄鉱石中の岩石成分は石灰石と反応してスラグ(鉱さい)となって流れ落ちる。高炉下部には溶解した鉄とスラグが雨のように降り注いでいる。
頃合いを見計らって高炉下部に穴を開けると、溶けた鉄とスラグが流れ出してくる。スラグは比重が鉄より軽いので、この時点で容易に分離可能。こうして取り出した鉄は炭素を2〜3パーセント含んでおり、銑鉄 (pig iron) と呼ばれる。多くの製鉄所では、この銑鉄を混銑車(トーピードカー)と呼ぶ特別な形の貨車に流し入れ、液体(溶銑)のまま次の製鋼工場に輸送している。なお、途中で溶銑予備処理(事前の簡単な成分調整)を行うケースが多い。