Dans les divers types de fourneaux, l’objectif est toujours le même: obtenir du fer à partir du minerai. Pour cela, plusieurs opérations sont nécessaires: éliminer l’eau, séparer les autres oxydes métalliques, réduire (désoxyder) les oxydes de fer et y ajouter une petite quantité de carbone.

Ces actions sont réalisées en un passage unique dans le bas fourneau. Des températures de plus de 1000°C y sont atteintes par la combustion du charbon de bois et un apport contrôlé d’air. A cette température, l’eau est facilement éliminée. De même, les oxydes de silicium et d’aluminium, mélangés avec ceux du fer dans le minerai extrait, se liquéfient et se séparent sous forme de scories.

La transformation des oxydes de fer Fe2O3 et Fe3O4 en fer s’effectue grâce au monoxyde de carbone CO. Ce dernier est produit par la combustion incomplète du charbon due à l’insuffisance d’oxygène. Appelée désoxydation, ou réduction, cette réaction s’accompagne de l’oxydation du CO en CO2 (dioxyde de carbone ou gaz carbonique). Dans le même temps, le fer ainsi produit est aussi très légèrement carbonaté au contact du charbon.