張訓毅
制造鋼鐵的初始原料，主要是天然和人造富鐵礦石、熔劑（石灰石、白云石）、焦炭和其它含鐵原料。
選礦——用物理或化學方法將礦物中的有用礦物和無用礦物、有害礦物分開，或將多種有用礦物分開的工藝過程，又稱礦物加工。
早期揀選礦石采用人工方式，后來改用簡單的淘洗工具，從河溪沙石中選收金屬礦物。在位于湖北銅綠山上的古礦冶遺址中，人們發現了用“船形木斗”淘洗銅礦的工具。歐美于1848年出現了活塞跳汰機，1880年發明了靜電分選機，1890年發明了磁選機，1893年發明了搖床。在浮選法廣泛應用以前，重選是主要的選礦方法。1906年，泡沫浮選法取得專利，浮選能處理細粒復雜礦石，顯著地促進了選礦技術的發展。20世紀40年代，化學選礦用于處理氧化銅礦、鈾礦，后來用來處理復雜、難選、細粒浸染的礦物原料。20世紀60年代以來，細粒重選、微細粒浮選、濕式強磁選和選冶聯合流程等方法都得到很大發展。中國于20世紀20年代出現了湖南水口山機械選礦廠，1949年以后，鎢、錫等選礦技術已有較高水平，創制出獨特的離心選礦機、振擺溜槽、環射式浮選機等設備。
鐵礦石燒結——最初用來處理礦山、冶金、化工廢棄物，如回收利用富礦粉、高爐爐塵、軋鋼皮、均熱爐爐渣、硫酸渣等，后來成為對不能直接加入高爐的含鐵（精）礦粉進行造塊的主要方法之一。
大約在1870年前后，英國、瑞典、德國開始使用燒結鍋燒結含鐵礦物。1892年美國也出現了燒結鍋，并在1905年用大型燒結鍋處理高爐爐塵。1887年英國人亨廷頓和赫伯萊茵首次申請了硫化礦鼓風燒結法和用此法的燒結盤設備專利。1906年美國人德懷特和勞埃德取得抽風帶式燒結機專利。1911年第一臺有效面積為8.325平方米的連續帶式抽風燒結機，在美國賓夕法尼亞州的布羅肯鋼鐵公司建成投產，用來處理高爐爐塵，每天生成燒結礦140噸。此后，帶式燒結機得到廣泛應用，很快取代了壓團機和燒結盤。日本的燒結工藝完善、設備先進、自動化水平高，是燒結技術發展最快的國家。中國最早的帶式抽風燒結機于1926年在鞍山建成投產，有效面積為21.81平方米。
鐵礦石球團——將各種鐵精礦或磨細的天然礦配水和黏結劑做成生球，再經高溫或低溫焙燒制成球團礦，是鐵礦石造塊方法之一。
1912年瑞典人安德森開始研究用鐵精礦生產球團的方法，并取得專利。1913年布萊克爾斯貝爾格取得德國專利，他將礦粉加水或黏結劑混合造球，然后在一定溫度下焙燒固結，并于1926年在克虜伯公司萊茵豪森鋼鐵廠建造了一座可日產120噸球團的試驗廠。1943年美國在明尼蘇達大學礦山實驗站進行鐵燧巖精礦球團工藝的研究，并于1944年發表了第一批研究結果。瑞典鋼鐵研究院于1946年成立了鐵精礦委員會，建立了數座小型工業性球團廠，生產的球團礦專供使用威伯格法直接還原。20世紀60年代以后，球團礦的生產得到迅速發展。中國最早于20世紀50年代初在鞍鋼和本鋼開始用隧道窯焙燒生產方團礦。1968年我國在濟鋼、杭鋼分別建成8平方米豎爐生產球團礦。
煉焦——煉焦煤在隔絕空氣條件下加熱到1000攝氏度左右（高溫干餾），通過熱分解和結焦而成焦炭。
中國早在明朝以前就采用土窯煉焦并用焦炭冶鐵，歐洲到18世紀40年代才開始煉焦和用焦炭煉鐵。到20世紀初，中國煉焦土窯發展出圓形和長形兩種，特點是結焦室和燃燒室不分開，熱源靠煤干餾時產生的煤氣和部分煤料燃燒提供，因而結焦率低，焦炭灰分高，結焦時間長，化學品不能回收。后經改進，出現了一種帶固定拱頂的圓窯，稱為“蜂窩式”煉焦爐。1881年德國建成了第一座能回收化學品的煉焦爐。1883年德國人霍夫曼第一次將平爐的西門子蓄熱室用于煉焦爐，1904年出現了帶橫蓄熱室的煉焦爐，已具備現代煉焦爐的雛形。20世紀30年代以前，焦爐炭化室容積一般不超過20立方米。1927年，有效容積達30立方米的焦爐首次在德國建成投產。到20世紀80年代，各國廣泛使用的大型焦爐炭化室高6米~7.5米，長15米~17米，平均寬度為0.4米~0.46米，有效容積達50立方米左右。中國第一座近代焦爐于1919年在鞍山建成。
