เหล็กขั้นพื้นฐานหมายถึงเหล็กที่ผลิตในเตาที่มีสารพื้นฐานแทนที่จะเป็นกรด เหล็กส่วนใหญ่ที่ผลิตในสังคมอุตสาหกรรมทำด้วยวิธีนี้ การหุ้มโครงสร้างเตาจากความร้อนของเตาเผาถือเป็นความท้าทายหลักในการผลิตเหล็ก การกำจัดสิ่งสกปรกออกจากสารผสมเหล็กเป็นความท้าทายอีกประการหนึ่งในการผลิตเหล็ก ตั้งแต่ปี 1950 มีการใช้วิธีการที่ทันสมัยในการป้องกันผนังเตาหลอมที่มีค่าความเป็นกรด - ด่างต่ำหรือกรดต่ำ
เหล็กเป็นเหล็กเป็นหลัก แต่มีองค์ประกอบอื่น ๆ จำนวนเล็กน้อยในส่วนผสม สิ่งนี้เป็นที่ต้องการเพราะสามารถปรับปรุงคุณสมบัติวัสดุของสาร ได้แก่ ความแข็ง คาร์บอนเป็นองค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุดที่เพิ่มลงในเหล็ก แต่ยังใช้แมงกานีสโครเมียมและทังสเตน ส่วนเพิ่มเติมเหล่านี้ไปยังฐานเหล็กเรียกว่าวัสดุผสม เหล็กแข็งแกร่งกว่าอลูมิเนียมหรือเหล็กล้วนด้วยตัวเอง แต่จะต้องผลิตในรูปแบบเฉพาะ
ในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สองกระบวนการ Bessemer สำหรับเหล็กที่ผลิตได้มีการค้นพบและนำไปใช้อย่างกว้างขวาง นวัตกรรมหลักในกระบวนการนี้คือความสามารถในการกำจัดสิ่งสกปรกออกจากเหล็กหลอมเหลวโดยการเป่าลมผ่านเข้าไป ซิลิคอนส่วนเกินแมงกานีสและคาร์บอนจะถูกออกซิไดซ์ทางอากาศและจากนั้นสามารถหนีออกจากสารได้
เพื่อป้องกันไม่ให้โครงสร้างเตาหลอมหลอมในระหว่างการผลิตเหล็กซึ่งอาจมีอุณหภูมิสูงมากภาชนะถูกเรียงรายไปด้วยวัสดุทนไฟ วัสดุทนไฟเป็นสารที่รักษาคุณสมบัติทางกายภาพของพวกเขาที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,000 องศาฟาเรนไฮต์ (537.77 องศาเซลเซียส) ในการผลิตเหล็กขั้นพื้นฐานจะใช้วัสดุทนไฟที่มีค่าความเป็นกรดต่ำ ในกระบวนการ Bessemer นั้นแร่โดโลไมต์เป็นวัสดุทนไฟ pH ต่ำทั่วไปที่ใช้ในการจัดเรียงภาชนะเมื่อทำเหล็กขั้นพื้นฐาน
ในปีพ. ศ. 2495 ได้มีการพัฒนากระบวนการขึ้นรูปแบบใหม่ที่เรียกว่า Linz-Donawitz หรือ LD แทนที่จะใช้เทคนิค Bessemer ในการเป่าลมผ่านเหล็กหลอมเหลวจะใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์แทน ออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นของเหล็กช่วยให้สามารถกำจัดสิ่งสกปรกได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เตาเผาที่ทันสมัยสามารถแปลงเหล็ก 350 ตันเป็นเหล็กในเวลาน้อยกว่า 40 นาที กระบวนการ LD ในการทำเหล็กขั้นพื้นฐานยังก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศน้อยกว่ากระบวนการ Bessemer
วัสดุทนไฟพื้นฐานช่วยให้การกำจัดกำมะถันและฟอสฟอรัสสิ่งสกปรกได้อย่างมีประสิทธิภาพกว่าวัสดุทนไฟที่เป็นกรด เมื่อออกซิเจนถูกพัดผ่านเหล็กสิ่งสกปรกก็จะกลายเป็นก๊าซหรือก่อตัวเป็นตะกรันลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ คาร์บอนออกซิไดซ์หนีออกมาเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์หรือคาร์บอนไดออกไซด์ สิ่งเจือปนอื่น ๆ จะเกิดสารประกอบใหม่ที่แยกออกจากส่วนผสมทิ้งไว้ข้างหลังเหล็กพื้นฐาน
