Oțelul de bază se referă la oțelul produs într-un cuptor căptușit cu o substanță bazică, mai degrabă decât acidă. Marea majoritate a oțelului produs în societățile industriale este realizat în acest fel. Izolarea structurii cuptorului de căldura cuptorului este o provocare centrală în producția de oțel. Îndepărtarea impurităților din amestecurile de fier este o altă provocare în producerea oțelului. Începând cu anii 1950, s-au folosit metode moderne de izolare a pereților cuptorului cu substanțe cu pH scăzut sau acid scăzut.
Oțelul este în primul rând fier, dar conține o cantitate mică de alte elemente în amestec. Acest lucru este de dorit deoarece poate îmbunătăți proprietățile materiale ale substanței, și anume duritatea. Carbonul este cel mai comun element adăugat oțelului, dar se folosesc și mangan, crom și wolfram. Aceste adaosuri la fierul de bază se numesc materiale de aliere. Oțelul este mult mai puternic decât aluminiul pur sau fierul în sine, dar trebuie să fie fabricat în anumite moduri.
În timpul celei de-a doua revoluții industriale, procesul Bessemer pentru producția de oțel în masă a fost descoperit și aplicat pe scară largă. Inovația principală a procesului a fost capacitatea de a elimina impuritățile din fierul topit prin suflarea aerului prin acesta. Excesul de siliciu, mangan și carbon sunt oxidați de aer și apoi pot scăpa din substanță.
Pentru a împiedica topirea structurii cuptorului în timpul fabricării oțelului, care poate implica temperaturi foarte ridicate, recipientul este căptușit cu un material refractar. Refractarele sunt substanțe care își păstrează proprietățile fizice la temperaturi mai mari de 1,000 de grade Fahrenheit (537.77 grade Celsius). În producția de oțel de bază se folosesc materiale refractare cu pH scăzut. În procesul Bessemer, dolomita minerală era un material refractar cu pH scăzut folosit pentru a căptuși recipientul la fabricarea oțelului de bază.
În 1952, a fost dezvoltată o nouă procedură de fabricare a oțelului, cunoscută sub numele de procesul Linz-Donawitz sau LD. În loc să folosiți tehnica Bessemer de suflare a aerului prin fierul topit, se folosește oxigen pur. Oxidarea crescută a fierului permite eliminarea mai eficientă a impurităților. Cuptoarele moderne pot transforma 350 de tone de fier în oțel în mai puțin de 40 de minute. Procesul LD de fabricare a oțelului de bază produce, de asemenea, mai puțină poluare a aerului decât procesul Bessemer.
Refractarele de bază permit îndepărtarea impurităților de sulf și fosfor mai eficient decât refractarele acide. Odată ce oxigenul este suflat prin fier, impuritățile fie pleacă sub formă de gaz, fie formează o zgură care plutește la suprafață. Carbonul oxidat scapă fie ca monoxid de carbon, fie ca dioxid de carbon. Alte impurități formează noi compuși care se separă din amestec, lăsând în urmă oțelul de bază.