钢铁的发展可以追溯到4000年前铁器时代的开始。铁被证明比青铜更坚硬，更坚固，青铜以前是使用最广泛的金属，铁开始在武器和工具中取代青铜。
然而，在接下来的几千年里，生产的铁的质量将取决于可用的矿石和生产方法。
到17世纪，铁的特性已经广为人知，但欧洲的城市化进程日益加快，需要一种更通用的结构金属。
到19世纪，不断扩张的铁路消耗的铁量为冶金学家提供了经济动力，以找到解决铁脆性和低效生产过程的方法。
然而，毫无疑问，钢铁史上最大的突破发生在1856年，当时亨利·贝瑟默（Henry Bessemer）开发了一种利用氧气降低铁中碳含量的有效方法：现代钢铁工业诞生了。
开放式炉膛流程
19 世纪 60 年代，德国工程师卡尔·威廉·西门子通过创建平炉工艺进一步提高了钢材产量。平炉工艺在大型浅炉中用生铁生产钢。
该过程使用高温烧掉多余的碳和其他杂质，依赖于炉膛下方的加热砖室。蓄热式炉后来使用炉子的废气来维持下面砖室的高温。
这种方法允许生产更大的数量（一个炉子可以生产50-100公吨），定期测试钢水，使其符合特定规格，并使用废钢作为原材料。虽然这个过程本身要慢得多，但到1900年，平炉工艺主要取代了贝瑟默工艺。
钢铁时代
在非常高的温度下，铁开始吸收碳，这降低了金属的熔点，导致铸铁（2.5%至4.5%的碳）。高炉的发展，首先由中国人在公元前6世纪使用，但在中世纪的欧洲更广泛地使用，增加了铸铁的产量。
生铁是从高炉中流出并在主通道和相邻模具中冷却的铁水。大的，中央的和相邻的小锭类似于母猪和乳猪。铸铁很坚固，但由于其碳含量而具有脆性，使其不适合加工和成型。随着冶金学家意识到铁中的高碳含量是脆性问题的核心，他们尝试了降低碳含量的新方法，使铁更可行。到18世纪后期，制铁师学会了如何使用水坑炉（由亨利·科特于1784年开发）将铸铁转化为低碳含量的锻铁。
炉子加热铁水，铁水必须由水坑使用长桨形工具搅拌，使氧气与碳结合并缓慢除去。随着碳含量的降低，铁的熔点增加，因此大量的铁会在炉中结块。这些质量将被移除，并由水坑工人用锻造锤加工，然后滚成薄片或轨道。到1860年，英国有超过3000个水坑炉，但这一过程仍然受到其劳动力和燃料密集度的阻碍。最早的钢形式之一，泡罩钢，于17世纪在德国和英国开始生产，并通过使用称为胶结的过程增加生铁水中的碳含量来生产。在此过程中，锻铁棒在石箱中用木炭粉分层并加热。
贝瑟默工艺与现代炼钢
19世纪欧洲和美国铁路的发展给钢铁工业带来了巨大的压力，这些工业仍在为低效的生产过程而苦苦挣扎。钢铁作为结构金属仍未得到证实，该产品的生产缓慢且成本高昂。直到1856年，亨利·贝瑟默（Henry Bessemer）提出了一种更有效的方法，将氧气引入铁水中以降低碳含量。
现在被称为贝瑟默工艺，贝瑟默设计了一个梨形插座，被称为“转换器“，其中铁可以被加热，而氧气可以被吹过熔融金属。当氧气通过熔融金属时，它会与碳反应，释放出二氧化碳并产生更纯净的铁。
这个过程既快速又便宜，在几分钟内从铁中去除碳和硅，但结果太成功了。去除了太多的碳，最终产品中残留了太多的氧气。Bessemer最终不得不偿还他的投资者，直到他能找到一种方法来增加碳含量并去除不需要的氧气。
大约在同一时间，英国冶金学家罗伯特·穆谢特（Robert Mushet）收购并开始测试一种铁、碳和的化合物，称为明镜。众所周知，锰可以从铁水中去除氧气，如果以正确的量添加，明镜中的碳含量将为Bessemer的问题提供解决方案。
Bessemer开始将其添加到他的转换过程中，并取得了巨大的成功。问题仍然存在。Bessemer未能找到一种方法来去除磷，磷是一种有害的杂质，使钢变脆，从他的最终产品中去除。因此，只能使用来自瑞典和威尔士的无磷矿石。1876年，威尔士人西德尼·吉尔克里斯特·托马斯（Sidney Gilchrist Thomas）通过在贝瑟默工艺中添加化学碱性助焊剂石灰石，提出了解决方案。石灰石将生铁中的磷吸入炉渣中，从而可以去除不需要的元素。
这项创新意味着，最终，来自世界任何地方的铁矿石都可以用来制造钢铁。毫不奇怪，钢铁生产成本开始大幅下降。1867年至1884年间，由于新的钢铁生产技术，钢轨价格下降了80%以上，启动了世界钢铁工业的增长。
钢铁工业的诞生
钢铁生产的革命提供了更便宜，更高质量的材料，被当时的许多商人视为投资机会。
19世纪末的资本家，包括安德鲁·卡内基和查尔斯·施瓦布，在钢铁工业中投资并赚取了数百万美元（就卡内基而言是数十亿美元）。
卡内基的美国钢铁公司成立于1901年，是有史以来第一家价值超过十亿美元的公司。
电弧炉炼钢
就在世纪之交之后，发生了另一个发展，这将对钢铁生产的发展产生重大影响。Paul Heroult的电弧炉（EAF）被设计成通过带电材料传递电流，导致放热氧化和高达3272°F（1800°C）的温度，足以加热钢铁生产。
电弧炉最初用于特种钢，其使用量不断增加，到第二次世界大战时，它已被用于制造钢合金。
建立电弧炉工厂所涉及的低投资成本使他们能够与美国钢铁公司和伯利恒钢铁公司等美国主要生产商竞争，特别是在碳钢或长材产品方面。
由于电弧炉可以从100%废钢或冷铁原料中生产钢材，因此单位生产所需的能源更少。与基本的氧气炉膛相反，操作也可以停止和开始，只需很少相关的成本。由于这些原因，50多年来，通过EAF的产量一直在稳步增长，目前约占全球钢铁产量的33%。
氧气炼钢
全球大部分钢铁产量（约66%）现在都是在碱性氧气设施中生产的—20世纪60年代工业规模上将氧气从氮气中分离的方法的发展使得碱性氧气炉的发展取得了重大进展。
碱性氧气炉将氧气吹入大量的铁水和废钢中，并且比平炉方法更快地完成装料。
装有多大350公吨铁的大型船只可以在不到一小时的时间内完成向钢的转化。氧气炼钢的成本效益使平炉工厂缺乏竞争力，随着20世纪60年代氧气炼钢的出现，平炉业务开始关闭。美国最后一家露天工厂于1992年关闭，我们国家于2001年关闭。