Однако уже тогда специалисты указывали на необходимость более детального контроля химического состава металлургических материалов. В этом смысле характерно высказывание Й. Я. Берцелиуса: «Составление рудной шихты имеет большую важность в отношении к качеству полученного железа. Железное производство весьма много бы выиграло, если б железные руды были подвержены столь же точным анализам, какие делаются часто из простого научного любопытства». Формируются представления об особой важности в металлургии окислительно-восстановительных процессов и условий формирования шлаков. В это же время активно исследуются газы, образующиеся в результате металлургических процессов. Первые исследования газов доменных печей были проведены Р. В. Бунзеном на заводе в Гессене (Германия) в 1839 г. В последующее десятилетие опыты по определению химического состава газов по всей высоте доменных печей были проведены на французских заводах. Вышеописанные научные достижения позволили поднять представления о доменном процессе на новый качественный уровень, в результате чего в трудах по металлургии железа появился раздел «Теория доменных печей». Началом промышленной революции принято считать 1733 год, когда Джоном Каем был изобретен механический челнок для ткацких станков. Отметим, что это событие практически совпадает с внедрением в металлургическое производство доменной плавки на каменноугольном коксе. Начиная с 1735 г. совершенствование конструкции и технологии доменной плавки и изобретения в области металлургии железа вообще следуют одно за другим практически непрерывно.