ในกระบวนการถลุงเหล็ก มีการใช้วัตถุดิบต่าง ๆ ได้แก่ แร่เหล็กอัดก้อน (Sinter ore), แร่เหล็กปั้นเม็ด (Pellet ore), แร่เหล็กก้อน (Lump ore), โค้ก (Coke), และหินปูน (Limestone) ซึ่งวัตถุดิบเหล่านี้มีคุณลักษณะที่แตกต่างกัน จึงต้องมีการเตรียมวัตถุดิบให้มีความเหมาะสมก่อนส่งเข้าสู่เตาถลุงเหล็ก (Blast Furnace : BF)

การเตรียมวัตถุดิบ (Raw Material Pretreatment Process) 

กระบวนการผลิตแร่เหล็กอัดก้อน (Sintering Process) และกระบวนการผลิตแร่เหล็กปั้นเม็ด (Pelletizing Process) เป็นการเตรียมแร่เหล็กที่เป็นผง (Fines) และเป็นฝุ่น (Pulverized) ให้เป็นก้อนใหญ่ที่มีความแข็งและขนาดเหมาะสม ทำให้สามารถควบคุมคุณภาพเหล็กที่หลอมได้ (Molten iron) ให้ดีขึ้น
กระบวนการผลิตโค้ก (Coking Process) เป็นการอบถ่านหินในเตาอบ (Coke Oven) ที่อุณหภูมิประมาณ 1,200-1,300 ๐ซ เพื่อให้กลายเป็นโค้กที่มีความแข็งแรงและมีรูพรุน สามารถทำปฏิกิริยา (Reduction Process) ได้ดีในเตาถลุง
นอกจากนี้ ในกระบวนการถลุงเหล็กจะมีการใส่ หินปูน ปูนขาว และโดโลไมท์ เพื่อใช้ในการกำจัดสารมลทินและสิ่งเจือปนต่าง ๆ ในวัตถุดิบ

การถลุงแร่เหล็ก (Iron Smelting Process หรือ Carburization) 

เมื่อวัตถุดิบต่างๆ ผ่านกระบวนการเตรียมการเรียบร้อยแล้ว แร่เหล็กอัดก้อน (Sinter ore), แร่เหล็กปั้นเม็ด (Pellet ore), แร่เหล็กก้อน (Lump ore), โค้ก (Coke), และหินปูน (Limestone) จะถูกป้อนเข้าเตาถลุง และถูกหลอมที่อุณหภูมิประมาณ 1,530 ๐ซ ได้เป็นน้ำเหล็ก (Molten Iron หรือ Hot Metal) และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)

น้ำเหล็ก จะตกลงไปก้นเตาถลุง (Hearth) และถูกระบายออกไปยังรถตอร์ปิโด (Torpedo Car) เพื่อส่งต่อไปเข้ากระบวนการขั้นต่อไป ส่วนตะกรัน (Slag) จะลอยอยู่ในชั้นบน และจะถูกระบายออกหลังจากน้ำเหล็กออกหมดแล้ว จากนั้นจะถูกแยกออกจากกันโดยอุปกรณ์แยก และส่งตามรางต่อไป เพื่อจัดการตามความเหมาะสมต่อไป ดังรูป