由于铁元素的化学性质相对活泼，在自然界中大部分以氧化铁的形式存在，因此怎样从铁矿石中炼出铁是最大的难题。一般是用一氧化碳作为还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。常用的铁矿石有赤铁矿（Fe2O3）和磁铁矿（Fe3O4），冶炼一吨铁大约需要1。5—2吨矿石。由于直接还原现实阻碍较大，因此工业上主要是采用高炉炼铁法。
高炉冶炼是一个连续的生产过程，全过程在炉料自上而下，煤气自下而上的相互接触过程中完成。炉料按一定批料从炉顶装入炉内，从风口鼓入由热风炉加热到1000－1300°C热风，炉料中焦炭在风口前燃烧，产生高温和还原性气体，在炉内上升过程中加热缓慢下降的炉料，并还原铁矿石中的氧化物为金属铁。
矿石升至一定温度后软化，熔融滴落，矿山中未被还原的物质形成熔渣，实现渣铁分离。渣铁聚集于炉缸内，发生诸多反应，最后调整成分和温度达到终点，定期从炉内排放炉渣和铁水。上升的煤气流将能量传给炉料而使温度降低，最终形成高炉煤气从炉顶导出管排出，进入除尘系统。
在高温下，用还原剂将铁矿石还原得到生铁的生产过程。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、空气。铁矿石有赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)等。铁矿石的含铁量叫做品位，在冶炼前要经过选矿，除去其它杂质，提高铁矿石的品位，然后经破碎、磨粉、烧结，才可以送入高炉冶炼。焦炭的作用是提供热量并产生还原剂一氧化碳。石灰石是用于造渣除脉石，使冶炼生成的铁与杂质分开。炼铁的主要设备是高炉。冶炼时，铁矿石、焦炭、和石灰石从炉顶进料口由上而下加入，同时将热空气从进风口由下而上鼓入炉内，在高温下，反应物充分接触反应得到铁。高炉炼铁是指把铁矿石和焦炭，一氧化碳，氢气等燃料及熔剂（从理论上说把金属活动性比铁强 的金属和矿石混合后高温也可炼出铁来）装入高炉中冶炼，去掉杂质而得到金属铁（生铁）。
有高炉法，直接还原法，熔融还原法，等离子法。
其反应式为：
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2(高温) (还原反应）
Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2(高温)（还原反应）
炉渣的形成：
CaCO3=CaO+CO2 (条件：高温）
CaO+SiO2=CaSiO3 (条件：高温）
题目：
炼铁的主要设备是______．主要原料是铁矿石、______和______．
答案
工业炼铁在高炉中进行，主要原料有：铁矿石、焦炭和石灰石，焦炭在过量空气中生成二氧化碳，同时放出大量热，二氧化碳又在焦炭的作用下生成一氧化碳，一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来，从而制得铁。
故答案为：高炉、焦炭、石灰石。
赤铁矿的化学成分为α-Fe2O3，炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程为——首先焦炭与空气中的氧气生成二氧化碳(提供热源)，然后生成的二氧化碳继续与焦炭反应生成气体还原剂一氧化碳，接下来一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，从而冶炼得到生铁。
① C + O2 =高温= CO2;当然条
② CO2 +C =高温= 2CO;
③ 3CO + Fe2O3 =高温= 2Fe + 3CO2