Сгорание кокса и взаимодействие углекислого газа с коксом:

$$\begin{gathered} \mathrm{C} + {\mathrm{O}}_2 \to {\mathrm{CO}}_2 \\ {\mathrm{CO}}_2 + \mathrm{C} \stackrel{\mathrm{t}}{\to } 2\mathrm{CO} \end{gathered}$$

Восстановление железа:

$$\begin{gathered} {\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3 + 3\mathrm{C} \to 2\mathrm{Fe} + 3\mathrm{CO} \\ {\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3 + 3\mathrm{CO} \to 2\mathrm{Fe} + 3{\mathrm{CO}}_2 \end{gathered}$$

В доменной печи создаются условия (высокая температура и избыток углерода), при которых железо активно растворяет углерод. Это приводит к образованию чугуна с содержанием углерода 2-4%, а не чистого железа.