De grondstof voor ijzer en staal is ijzererts, een verbinding van ijzer met andere elementen, vooral zuurstof. Het erts komt overal op aarde en in grote hoeveelheden voor. Daarnaast is het teruggewinnen van ijzer uit schroot een belangrijke bron voor de productie van ijzer en staal.

In West-Europa waren voor 1940 Frankrijk, Groot-Britannie, Duitsland en Zweden de grote producenten van ijzererts. In Nederland werden ook veel ijzerproducten uit Belgie en Luxemburg gebruikt. In de negentiende en het begin van de twintigste eeuw vond de productie van ruwijzer nog plaats in gebieden waar het erts werd gewonnen (zoals het Sauerland en het Bergische Land ten oosten van Keulen), maar gaandeweg werd het transport van ijzererts per schip over zee belangrijker. Het hoogovenbedrijf te Ijmuiden, dat in 1924 begon te produceren, was een van de eerste bedrijven ter wereld die in verband hiermee aan de kust werden gesitueerd.

Reeds in de Oudheid werd ijzer uit ijzererts gewonnen door het onttrekken van zuurstof (reductie) met behulp van houtskool bij hoge temperatuur. In de westerse beschavingswereld begon de winning en de bewerking van ijzer in het Nabije Oosten. Via Oostenrijk breidde het productiegebied zich uit naar het noorden. Hier werd in de Oudheid het [zuid-oostelijke] Ruhrgebiet een centrum van ijzerwinning en -bewerking. Ook de Kelten waren bekwame smeden. De productie van ijzer vond oorspronkelijk plaats in veldovens, kleine lage ovens, gedeeltelijk in de grond ingegraven. Hieruit ontwikkelden zich de hogere schachtovens die reeds in de Romeinse tijd in gebruik waren. In de veld- en schachtovens werd houtskool verbrand samen met ijzererts. De hoge temperatuur, nodig voor de reductie van het erts, werd bereikt door het toevoeren van lucht met blaasbalgen. De temperatuur was in deze ovens echter niet hoog genoeg om het ijzer te doen smelten. Hierdoor vormden zich poreuze klompen (loepen) van gesmolten verontreinigingen (slak) met ingesloten ijzerdeeltjes. Deze loepen werden vervolgens weer verhit en daarna gesmeed waarbij de vloeibaar geworden slak kon worden uitgedreven en de ijzerdeeltjes werden samengebald. Zo ontstond smeedbaar ijzer (smeedijzer).

Omstreeks 1200 ging men waterkracht benutten voor de blaasbalgen waardoor deze veel krachtiger werden en de schachtovens hoger konden worden. Deze ontwikkeling leidde tot de hoogoven waarmee al in de veertiende eeuw werd gewerkt en die in de loop van de tijd steeds hoger werd waarbij de capaciteit toenam.

Ook de hoogovens werden gestookt met houtskool. Zij produceerden ruwijzer dat door de hogere temperatuur in vloeibare vorm beschikbaar kwam. Het materiaal bevatte veel koolstof en was niet te smeden. Het werd alleen gebruikt als gietijzer dat door het hoge koolstofgehalte bros was. Om het ruwijzer smeedbaar te maken werd het in een frishaard of -oven boven een houtskoolvuur geplaatst en werd, bij een hoge temperatuur, lucht over het materiaal gevoerd. Door de zuurstof uit de lucht werd de koolstof grotendeels chemisch gebonden en verwijderd, waardoor een smeedbaar materiaal ontstond. Dit product werd frisijzer of smeedijzer genoemd.

* * * *

Tot het midden van de achttiende eeuw veranderde er weinig aan de wijze waarop ijzer werd gewonnen. De eerste ontwikkelingen in een nieuwe richting vonden plaats in Engeland. Omdat houtskool, waarmee tot dusver werd gestookt, door verregaande ontbossing schaars werd, moest men naar nieuwe methoden van ijzerproductie zoeken. Het bedrijf van de familie Darby in Coalbrookdale (in het westen van Engeland aan de rivier de Severn dichtbij de grens met Wales) was het eerste dat cokes (ontgaste steenkool) voor het smelten van ijzer gebruikte. Kenmerkend voor cokes is dat het in staat is om het grote gewicht van de lading van de hoogovens te dragen en dat het veel calorieen levert. Daarnaast heeft de cokesmassa veel holle ruimten, waardoor de trek wordt bevorderd, en bevat cokes de koolstof die voor de reductie van het ijzererts nodig is. In 1709 gelukte het Abraham Darby I voor het eerst ruwijzer te winnen met alleen cokes. Het werd nu mogelijk om dit materiaal in grote hoeveelheden te produceren en daardoor economisch bruikbaar te maken voor grote constructies zoals bruggen.

Het vervaardigen van smeedijzer geschiedde aanvankelijk nog in frishaarden, met houtskool, maar in 1784 voerde Henry Cort de puddeloven in (to puddle - roeren). Deze oven werd met steenkool gestookt waarbij de kool echter niet rechtstreeks met het ruwijzer in aanraking kwam. Hierdoor werd onder meer voorkomen dat zwavel uit de steenkool in het ijzer werd opgenomen en de smeedbaarheid sterk achteruit zou gaan. In de door het vuur verhitte luchtstroom zorgde de zuurstof voor het ontkolen van het ruwijzer. Door roeren in de ruwijzermassa en het wentelen van de ijzerklompen met stangen, werd het ijzer zo intensief mogelijk met de hete gassen in aanraking gebracht. De oven leverde loepen in deegachtige toestand die onder de hamer werden gesmeed, waardoor de slak eruit werd geperst. Het product werd naar het bewerkingsproces puddelijzer genoemd. In Nederland was de benaming smeedijzer het meest gangbaar omdat het materiaal smeedbaar was. Ook werd de naam welijzer gebruikt. Het leende zich behalve voor smeden ook voor walsen (tussen rollen) en pletten (onder de hamer).

Tot het einde van de achttiende eeuw bewerkte men het ijzer, uitgezonderd het gietijzer, slechts door smeden en pletten. Omstreeks 1800 begonnen stoommachines (James Watt, 1764) de waterkrachtandrijving van de blaasbalgen en de hamers, en later van de walsen, te vervangen. Toen werden in Engeland de eerste spoorrails gewalst. Daarna volgden ook in andere West-Europese lande de T-, hoek- en I-profielen."

uit: H.M.C.M.van Maarschalkerwaart/J.Oosterhoff/G.J.Arends: Bruggen in Nederland I - Vaste bruggen van ijzer en staal, 117ff.