十九世纪中期至今，以生铁为原料在高温下精炼成钢，一直是钢铁生产的主要方法。在此期间，高炉容积不断扩大，高炉用热风代替冷风，鼓风动力采用电力，并建立起了蓄热式热风炉。确立了作为生铁精炼炉的转炉、平炉和电炉的炼钢方法。
1)底吹空气转炉的发明
第一次解决用铁水大规模冶炼钢水这一难题的是1856年英国人贝塞麦(H.Bessemer)发明的底吹酸性空气转炉炼钢法。将空气吹入铁水，使铁水中锰、硅、碳高速氧化，依靠这些元素放出的热量将液体金属加热到能顺利地进行浇铸所需要的温度,从此开创了大规模炼钢的新时代。由于采用酸性炉衬和酸性渣操作，吹炼过程中不能去除硫、磷，同时为了保证有足够的热量来源要求铁水有较高的含硅量。故只能用低磷高硅生铁做原料。由于低磷铁矿的匮乏(特别在西欧地区),这种炼钢方法的发展受到限制。1878年,英国人托马斯(S.GThomas)发明了碱性底吹空气转炉炼钢法(即托马斯法)，用白云石加少量粘结剂制成炉衬，在吹炼过程中加入石灰造碱性渣,解决了高磷铁水的脱磷问题。这种方法特别适用于西欧一些国家，曾在德国、法国、比利时和卢森堡等国家得到充分发展。但空气底吹碱性转炉钢水中氮的含量高，炉子寿命也比较低。
2）平炉时代
十八世纪各国工业的迅速发展使全世界的废钢数量与日俱增,人们开始寻求废钢作为原料经过熔炼得到合格良锭的冶炼方法。1864年，法国人马丁(Martin)利用德国人西门子(Siemens）的蓄热原理发明了以铁水、废钢为原料的酸性平炉法炼钢。继托马斯碱性底吹空气转炉炼钢法以后，于1880年出现了第一座碱性平炉。由于碱性平炉能适用于各种原料条件，生铁和废钢的比例可以在很宽的范围内变化，解决了废钢炼钢的诸多问题，钢的品种质量也大大超过空气转炉，因此碱性平炉一度成为世界上最主要的炼钢方法，其地位保持了半个多世纪。随着钢需要量的不断增加，平炉容量不断扩大，二十世纪五十年代最大的平炉容量已经达到900吨。但是平炉设备庞大，生产率较低，对环境污染较大。目前平炉炼钢已经基本淘汰。但第一次炼钢技术革新是以平炉取代底吹空气转炉为标志的。
3）电弧炉的发明
1899年，法国人赫劳特（heroult）研制炼钢用三相交流电弧炉获得成功。由于钢液成分、温度和炉内气氛容易控制、品种适应性大，这种方法特别适于冶炼高合金钢。电弧炉炼钢法一直沿用至今，炉容量不断扩大(目前最大的电弧炉容量已超过400吨)，铁水热装和电弧炉用氧技术的应用，使电炉产能不断提高，是当前冶炼碳素钢主要炼钢方法之一。
4）氧气转炉时代
20世纪40年代初，大型空气分离机问世，可提供大量廉价的氧气，给氧气炼钢提供了物质条件。1948年，德国人罗伯特·杜勒(Robert Durrer）在瑞士成功地进行了氧气顶吹转炉炼钢试验。1952年在奥地利林茨城(Linz),1953年在多纳维茨城(Donawitz)先后建成了30t氧气顶吹转炉车间并投入生产，所以该法也称LD法。而在美国一般称作 BOF (BasicOxygen Furnace）或 BOP(Basic oxygen process)。这种方法一经问世，就显示出巨大的优越性和生命力。它的生产率很高，一座120t 的氧气顶吹转炉的小时产钢量高达160~200t，而同吨位的平炉的小时钢产量在用氧的情况下为30~35t，不用氧时仅为15~20t。钢的品种多，可以熔炼全部平炉钢种和大部分电炉钢种。钢水质量好，转炉钢的气体和非金属夹杂物的含量低于平炉钢，深冲性能和延展性能良好。无需外来热源，原料实用性强，投资低而建设速度快。所以在很短时间内就在全世界得到推广。目前转炉钢的产量已达到世界总产钢量的80%左右。氧气转炉炼钢是目前世界上最主要的炼钢方法。第二次炼钢技术革新是以氧气顶吹转炉代替平炉为标志。
氧气顶吹转炉方法的出现，启发人们在旧有炼钢法中用氧，使它们获得新生。氧气底吹转炉法于1967年由德国马克希米利安(Maximilian）公司与加拿大莱尔奎特(Lellquet〉公司共同协作试验成功。由于从炉底吹入氧气，改善了冶金反应的动力学条件，脱碳能力强，有利于冶炼超低碳钢种，也适于高磷铁水炼钢。1978年，法国钢铁研究院（IRSID)在顶吹转炉上进行了底吹惰性气体搅拌的实验并获得成功，并先后在卢森堡、比利时、英国、美国和日本等国进行了实验和半工业性试验。由于转炉复合吹炼兼有底吹和顶吹转炉炼钢的优点，促进了金属与渣、气体间的平衡，吹炼过程平稳，渣中氧化铁的跌含量少，减少了金属和铁合金的消耗，加之改造容易，因此该炼钢方法在各国得到了迅速推广。
5)）直接还原和熔融还原技术
传统的高炉─转炉流程具有生产能力大、品种多、成本低等优点，但这种流程无法摆脱对焦炭的依赖。而电炉炼钢以废钢为主要原材料,废钢的供应问题直接影响电炉炼钢的发展。作为废钢替代品的直接还原铁便应运而生。用直接还原鈇做原料的电炉炼钢新工艺，比高炉-转炉传统工艺流程的投资、原料和能源费用均低。直接还原鈇技术的新发展，为电炉提供了优质原料，弥补了当前废钢数量的不足。从长远来看，可使电炉摆脱对废钢的绝对依靠，实现炼钢工业完全不用冶金焦。另外，生产灵活，可以利用天然气、普通煤作还原剂生产直接还原铁。这为缺乏炼焦煤而富产天然气的国家发展钢铁工业创造了条件。因此无论是发展中国家(如委内瑞拉、墨西哥、印度、伊朗等）或工业发达国家（如美国、德国、加拿大等)都根据本国资源和能源特点，建设了一批直接还原铁—电炉炼钢新型联合企业。
我们的祖先发明的块炼铁法，其实质就是直接还原炼铁法。现代意义上的直接还原技术以墨西哥希尔萨(Hylsa)公司和美国米德兰(Midex)公司分别于1957年发明的HYL-I(1980年开发出HYL-III)和1968年发明的Midex 法气基竖炉直接还原铁生产技术的诞生为标志。而隧道窑(Hoganas法)、回转窑（DRC、SL/RN等)、转底炉(Inmetco、Midrex、Fastmet、Comet . Itmk3等)、流化床（Circoreo、Finmet、Fior等）等煤基直接还原铁生产技术为缺乏天然气的国家和地区生产直接还原铁成为可能。
熔融还原技术的诞生，真正实现了用煤直接冶炼获得铁水。目前，工业化生产的熔融还原技术主要有奥钢联(VAI)与德国科尔夫(Korf)工程公司联合开发的用块状铁矿石和非焦原煤为原料生产铁水的Corex熔融还原法和韩国浦项(POSCO)与奥钢联(VAI)联合开发的用粉状铁矿和非焦原煤为原料生产铁水的Finex熔融还原法。二十世纪80年代末，世界上第一座C-1000型Corex '熔融还原炉在南非伊斯科(ISCOR)公司首次实现了工业化应用。目前，世界上最大的Corex熔融还原炉是2007年11月24日在我国宝钢集团浦钢公司罗泾工程基地投产的C-3000型 Corex熔融还原炉，设计年生产铁水 150万吨。
