现代高炉冶炼铸造生铁有三个基本原理：

第一是冶金原理：在现代高炉中铸造用生铁冶炼的冶金原理是比较复杂的，一大堆反应式，简单的说：炉料中的二氧化硅被还原成硅进入铁水的冶金条件是焦炭中的碳和二氧化硅反应先生成氧化硅，氧化硅再与焦炭中的碳反应生成硅。这是炉料中的硅元素被焦炭中的碳元素还原的冶金反应原理或叫冶金条件。

第二是热力学原理。根据热力学计算，用碳还原二氧化硅的开始温度为1534℃时，碳还原硅的冶金反应才能进行，并且还原1个硅是还原一个铁所需要热量的8倍。这是高炉中炉料中二氧化硅被焦炭中的碳元素还原成硅元素的热力学原理，或者说是热力学条件，达不到这个条件硅元素不可能被碳元素还原。低于这个热力学条件，硅即使被还原以后，也会被重新氧化成二氧化硅。还原硅元素比还原铁元素需要更多的热量，更高的热力学条件。

第三是操作原理。生铁含硅量的多少是炉温高低的重要标志。在高炉操作过程中，通常是根据生铁中含硅量的高低反过来判断炉温的高低，含硅量高，证明炉温高，含硅量低证明炉温低。这是高炉冶炼过程中操作原理。

根据现代高炉炼铁的这三个原理，来推断古代高炉炼铁的过程。古代冶铁遗址中和现存古代铁制文物的化学成分分析：古代铸铁的含硅量都在0.2%以下，通常0.02%。好，根据操作原理，含硅量低，证明炉温低，也就是古代炼铁炉的炉温在1534℃以下，不符合炉料中的硅被木炭中的碳还原的热力学条件，既然不符合热力学条件，那么硅被还原的冶金反应也就不能进行。古代炼铁炉炼出的铁，含硅量是很低的，从而得到证明，或者说为古代高炉炼铁出现低硅生铁的原因找到了理论依据。

得出结论：根据含硅量分析，古代炼铁炉，炉温不会超过1534℃，如果超过这个温度含硅量不会低于0.2%，根据铁碳二元相图分析，炉温不会低于1148℃，低于这个温度是固态，不会化出铁水，那么古代炼铁炉的炉温是多少？阳城犁镜铸造用铁水出炉温度是1200℃，对上了，炉温应该高于出炉温度在1300℃，最高也不会高于1400℃。

在这个1300℃的炉温条件下，硅不被还原，出现不了铁碳硅三元合金的铁水，只能出现铁碳二元合金的铁水，也就是铁碳二元相图中的共晶白口铁的化学成分含碳4.3%的共晶成分的铁水，这个成分熔点最低，结晶状态是白口组织，被叫作“白口铁”。

古代炼铁炉用人力鼓风后来用机械鼓风，以木炭为燃料，炉温低，只能炼出白口铁，炼不出含硅量超过1%的灰口铁。

那么古代冶铁遗址中的灰口铁从那里来的，只有一种可能将白口铁进行石墨化退火，古书中叫生铁柔化处理。在发明生铁柔化处理工艺之前是不应该有会有灰口铁出现的。