При частичном обогащении воздуха кислородом коэффициент 3,762 соответственно уменьшается (это соотношение долей азота и кислорода в воздухе: 79/21 =3,762).

В области высоких температур при наличии углерода идет реакция

СО₂ + С = 2СО.

Образующийся оксид СО — восстановитель, и атмосфера в доменной печи восстановительная. В зоне высоких температур идет прямая реакция восстановления железа углеродом кокса:

FeO + С = Fe + СО - Q.

Степень восстановления железа в доменной печи 99—99,9 %, поэтому доменный шлак содержит < 1 % FeO. В восстановительных условиях печи восстанавливаются и другие оксиды, поступающие в доменную печь с шихтой (оксиды кремния, марганца, фосфора и др.):

SiO₂ + 2C = [Si] + 2CO - Q,
MnO + C = [Mn] + CO - Q
3CaO · P₂O₅ + 5C = 2 [P] + 3CaO + 5CO - Q

Используемый в доменной печи кокс содержит некоторое количество серы. Сера содержится и в железорудных материалах (в виде FeS, CaS, CaSO₃. Около 10% содержащейся в шихте серы удаляется из печи вместе с газами. Оставшаяся сера распределяется между металлом (чугуном) и шлаком в соответствии с коэффициентом распределения Ls= (S)/[S], величина которого в значительной мере зависит от основности шлака

[S] + Fе_ш+ (CaO) = (CaS) + (FeO).

При наличии в доменной шихте оксидов марганца возможна реакция

(MnO) + [S] + С = (MnS) + CO.

Из предыдущей формулы видно, что в доменной печи благоприятные условия для удаления серы в шлак, так как благодаря восстановительной атмосфере содержание FeO в шлаке минимально. При этом важно по возможности повысить а(CaO) т. е работать со шлаками высокой основности. В то же время при повышении основности растет вязкость шлака, т. е. соответственно требуется увеличить расход кокса для поддержания более высокой температуры и расход известняка. При этом снижается производительность печи, так как часть объема печи занята дополнительными количествами кокса, известняка и шлака. Практически величина Ls колеблется в пределах 30—70, а содержание серы в чугуне составляет 0,015— 0,050%. При работе на сернистом коксе (например, из углей Донбасса) содержание серы выше.