①塊煉鐵，是在低于礦石熔化的溫度下，固體狀態鐵礦石經過很長時間的還原反應而得到的鐵塊，這是世界上不同的民族都最早的冶鐵方法。由于礦石沒有熔化，顯然，礦石里的雜質不能在還原反應里完全排遣出鐵塊之外，冶得的鐵塊雜質含量較高。如果礦石的含鐵量本身就比較低，在固態冶鐵過程里鐵不可能富集起來，這是塊煉鐵冶金質量不高的第二方面原因。偶爾能得到鐵含量高、雜質低的礦石來煉鐵，這可能就是民間傳說里的“寶鐵”，傳說里吳國的歐冶子大師就是獲得一塊寶鐵，冶鑄出“干將”與“莫邪”兩柄名寶劍；在關于沉香救母斧劈華山的神話故事里，也有“鐵精”的形象出現。但是，由于塊煉鐵的冶煉溫度比較低，在冶煉技術發展的初期階段，較容易達到固態冶鐵的溫度和礦石還原的工藝條件，塊煉鐵的技術最先發明出來。塊煉鐵還必須經過進一步的鍛打加工，排擠出鐵塊里的雜質，并把鐵塊錘打成形。塊煉鐵的冶金條件使得礦石還原時間拖得很長，這使得塊煉鐵長期處于還原性的火焰里，導致塊煉鐵里的含碳量很低（現代科技稱為“低碳鋼”）；塊煉鐵塊是硬度低不能淬火的軟鐵，勝任不了做攻克石頭的刀具刃具。
為了克服塊煉鐵因為含碳量過低而鐵質太軟的缺陷，出現了 塊煉鐵滲碳鋼，就是把塊煉鐵放在具有滲碳氣氛的環境里加熱，讓碳分滲入鋼鐵基體里。這種滲碳的工藝，不可能獲得很厚的滲層，可以在塊煉鐵鍛成的（切）刀坯上滲碳使刀口增碳然后淬火硬化使用；但是，對于要用來開鑿石頭的錘子、鑿子則不能用軟心薄硬皮的滲碳鋼來制造。
在掌握塊煉鐵技術不久，春秋早期，中國出現了熔化煉鐵技術，獲得了生鐵；這是在青銅冶煉技術的基礎上發展起來的生鐵熔化型冶煉。生鐵含碳量很高，是由于燃料燃氣里的碳分滲溶到鐵水里。這種含碳量很高的生鐵硬度非常高（高得來在現代的切削加工條件下也不易加工），只能像青銅器那樣鑄造成形來使用。而且這種高硬度的生鐵非常脆，容易折斷或開裂。生鐵的這種性質限制了對它的大量直接使用，用作犁鏵（高硬耐磨）和鐵鍋，這大概是生鐵直接鑄造使用的不多的實例。在后世的兩步煉鋼法里，生鐵成為了重要的煉鋼原料。古代把生鐵放在爐內長時間高溫退火能得到脫碳的鐵塊，這是鑄鐵脫碳鋼。此外，隨著生鐵冶煉技術的發展，中國出現了鑄鐵，鑄鐵與生鐵的不同點在于，鑄鐵里過高的碳分形成了游離的石墨相，因而降低了硬度可以經進一步加工，成為不同的應用鐵器。但鑄鐵與生鐵一樣脆性，不適合當作開山鑿石的工具。
②鑄鐵脫碳鋼，是古代中國在戰國時代的又一種煉鋼技術。就是通過熔煉得到鑄鐵之后，把鑄鐵長時間高溫退火，得到鑄鐵脫碳鋼。甚至發展到把礦石熔煉得到鐵水，澆鑄成鑄鐵板再退火成為鋼板，作為進一步加工和使用的鋼質原材料。這種鋼的使用性能不好，所以在出現了新的炒鋼技術后，鑄鐵脫碳鋼不再采用和制造。
③炒鋼，是西漢時代新出現的一種煉鋼技術，它把生鐵加熱到半熔融狀態，大力攪動（所謂的“炒”），讓粥狀生鐵脫碳，最后得到比上述鋼類性能要優秀得多的鋼材。正是炒鋼技術的發展，從漢代開始，鋼制的工具和兵器大量增加，促使漢代的社會生產力得到很大發展，造就了中國歷史上一個繁榮輝煌的漢朝。一直到近代煉鋼技術在中國出現之后，炒鋼方法在中國還有大量的民間應用；甚至，在1958年的大煉鋼鐵潮里，筆者當時是初中二年級學生，所在班級也建了一個“炒鋼爐”（一種火焰反射式加熱爐，木風箱，燒媒），用收集來的廢鐵炒出了一爐“鋼（渣）”（沒有達到工藝要求的溫度，初二的學生也并不懂煉鋼——這是筆者學了金相熱處理在專業之后對自己早年經歷的回顧分析）。炒鋼技術，是一種先進的用生鐵煉鋼的兩步煉鋼法；兩步煉鋼法直到現代的煉鋼技術，都是先從鐵礦石里冶煉出生鐵，再把生鐵煉成鋼。世界上任何一種新的發明創造從其最初出現雛形到逐漸完善，發展成為普遍使用的技術，都有一個或短或長的歷時過程，西漢發明的炒鋼技術，到東漢時代成熟起來獲得了普遍的應用。
有了炒鋼這種先進的工藝技術，在東漢時期才進一步普遍有了“百煉成鋼”的精煉、鍛造工藝技術，才出現了大刀這種能團隊性使用的強力兵器（青銅劍不可能普及到基層的一般士兵）。而且，也是在東漢年代，中國的碑刻出現了劃時代的發展和繁榮。
