В основе производств черной металлургии лежат крупнотон­нажные высокотемпературные процессы выплавки чугуна и стали.

Железная руда представляет собой практически чистый ок­сид железа (гематит – Fe₂O₃), который восстанавливают углеродом до железа. Процесс обычно проводят в мощных доменных печах. На современных заводах загрузка домны рудой и

коксом произ­водится одновременно (раньше руда и кокс вводились в печь от­дельно). В процессе плавки в печах получают относительно чи­стое железо, содержащее примерно 6 % углерода. Его используют либо для получения чугуна, либо направляют в дальнейшую переработку для получения стали.

Конечный продукт, содержащий значительно меньшее коли­чество углерода, содержит небольшие добавки специальных ком­понентов, придающих стали специфические свойства.

Добыча и обработка руды создают условия для серьезного загрязнения воздуха, так как при подготовке сырья, загрузке руды и шлака в доменную печь образуется огромное количество пыли. Сама доменная печь также является тради­ционным источником загрязнения воздуха из-за высокого содер­жания оксида углерода (СО) в отходящих газах. Такие газы сами представляют собой ценное топливо, и после очистки их используют для других процессов производства стали:

2 С + О₂ > 2 СО

Fe₂O₃ + CO > 2 FeO + CO₂

FeO + C > Fe + CO

В процессе получения стали в современных конверторах для поддержания реакции используется чистый кислород. Этот про­цесс сопровождается интенсивным выделением дымовых газов, которые необходимо очищать перед выбросом в атмосферу. Кон­верторные газы также отличаются высоким, хотя и неравномер­ным содержанием СО, утилизация которого осуществляется на большинстве современных заводов.

При загрузке коксовых печей также возможно загрязнение воздуха пылью, выделяющимся паром и мелкими частицами при охлаждении кокса. Кроме того, в воздух выделяются газы, кото­рые могут содержать сульфиды, меркаптаны и другие химиче­ские вещества с неприятным запахом.