При горении кокса идут реакции:

С + О₂ + 3,762N = СО₂ + 3,762N₂,
С + СO₂ + 3,762N₂ = 2CO + 3,762N₂.

Таким образом, выплавляемый в доменных печах чугун содержит некоторое количество серы, фосфора (практически весь фосфор, содержащийся в доменной шихте, восстанавливается и переходит в чугун), кремния, марганца.

Кроме того, в процессе контакта капель жидкого чугуна, стекающих в горн печи через слой раскаленного кокса, происходит науглероживание металла. Содержание углеро¬да в чугуне во многом определяется наличием в чугуне тех или иных примесей. Мn, Сr, V образуют карбиды, способствуя увеличению содержания углерода в чугуне. Si, P, Си способствуют снижению содержания углерода. Поэтому в ферромарганце и в высокомарганцовистом чугуне содержание углерода выше, чем в обычном передельном (до 7 %), а в литейных чугунах с повышенными концентрациями кремния содержание углерода ниже (3,5-4,5 %).

Одна из эмпирических формул для расчета содержания углерода в чугуне:

%С = 4,8 + 0,03 %Мn - 0,27 %Si -0,32 %Р-0,03 %S.

Обычно передельный (используемый для передела чугуна в сталь) чугун имеет состав, мас.%:

С 4,4-4,6; Si 0,2-0,8;
Мn 0,2-0,6; Р < 0,3; S < 0,05.

Таким образом, в чугуне ~ 94 % Fe и 6 % различных примесей. В процессе передела чугуна в сталь в окислительных условиях основная масса примесей окисляется. Кроме того, при использовании кислорода для продувки сталеплавильной ванны часть железа (1—2%) испаряется, окисляется и в виде пылегазовых выбросов покидает агрегат. Масса шлака в момент окончания плавки стали составляет 10— 20 % от массы металла. Шлак содержит 20—25 % оксидов железа, или 1,5— 2,5 % Fe от массы металла. Этот расчет показывает, что при плавке стали из шихты, состоящей на 100 % из жидкого чугуна, около 10 % ее массы переходит в шлак и в газовую фазу и расход металлошихты на 1 т жидкой стали превышает 1100 кг.