1. 铁矿石（FeO·Fe2O3） + 空气（O2） → 氧化铁（Fe3O4）
– 在高炉中，铁矿石与空气中的氧气反应，生成氧化铁。这个过程称为还原反应，因为铁矿石中的铁被氧化为三价铁。
2. 氧化铁（Fe3O4） + 焦炭（C） → 生铁（Fe） + 一氧化碳（CO）
– 焦炭在高温下燃烧，产生一氧化碳。一氧化碳与氧化铁反应，生成铁和二氧化碳。这个反应称为还原反应，因为焦炭中的碳被还原为铁。
3. 生铁（Fe） + 水（H2O） → 铁水（FeO） + 氢气（H2）
– 生铁中的铁与水反应，生成铁水和氢气。这个反应称为氧化反应，因为铁在水中被氧化为亚铁离子。
4. 铁水（FeO） + 空气（O2） → 生铁（Fe） + 二氧化碳（CO2）
– 铁水中的亚铁离子与空气中的氧气反应，生成铁和二氧化碳。这个反应称为还原反应，因为亚铁离子被还原为铁。
5. 二氧化碳（CO2） + 石灰石（CaCO3） → 生石灰（CaO） + 水（H2O）
– 二氧化碳与石灰石反应，生成生石灰和水。这个反应称为化合反应，因为二氧化碳与碳酸钙结合形成碳酸钙沉淀。
6. 生石灰（CaO） + 铁矿石（FeO·Fe2O3） → 熔融态的生铁（Fe） + 氧化钙（CaO）
– 生石灰与铁矿石反应，生成熔融态的生铁和氧化钙。这个反应称为还原反应，因为生石灰中的钙被还原为铁。
7. 熔融态的生铁（Fe） + 水（H2O） → 铁水（FeO） + 氢气（H2）
– 熔融态的生铁与水反应，生成铁水和氢气。这个反应称为氧化反应，因为生铁中的铁被氧化为亚铁离子。
8. 铁水（FeO） + 焦炭（C） → 生铁（Fe） + 一氧化碳（CO）
– 铁水中的亚铁离子与焦炭反应，生成铁和一氧化碳。这个反应称为还原反应，因为亚铁离子被还原为铁。
9. 生铁（Fe） + 空气（O2） → 生铁（Fe） + 二氧化碳（CO2）
– 生铁与空气中的氧气反应，生成生铁和二氧化碳。这个反应称为氧化反应，因为生铁中的铁被氧化为亚铁离子。
10. 二氧化碳（CO2） + 石灰石（CaCO3） → 生石灰（CaO） + 水（H2O）
– 二氧化碳与石灰石反应，生成生石灰和水。这个反应称为化合反应，因为二氧化碳与碳酸钙结合形成碳酸钙沉淀。
通过这些步骤，铁矿石最终被转化为钢铁。在这个过程中，焦炭作为燃料提供热量，使铁矿石中的铁被还原出来；石灰石则用于调节炉内气氛，确保反应能够顺利进行。