Результаты исследования хода доменного процесса, методы расчета профиля доменной печи отражены в его монографии «Металлургия чугуна». В середине 40-х годов Б. И. Китаевым сформулированы основы теории теплообмена доменного процесса. Однако низкое качество фосфористого чугуна из керченских руд создало трудности со сбытом продукции завода. Впоследствии в годы Крымской войны завод был взорван. В 1870 г. русский промышленник Пастухов финансировал строительство металлургического завода, работавшего на местном антраците. В 1869 г. Новороссийское акционерное общество построило первые печи завода, а Брянское акционерное общество - Александровский и Каменский (1889 г.) заводы. Технический уровень доменных цехов России был крайне низок. Перед Первой мировой войной в стране не было скиповых подъемников, разливочных машин, агломерационных лент, какой-либо механизации на литейных дворах. В 1913 г. в России было выплавлено 4,64 млн. т чугуна (пятое место в мире). В годы Первой мировой и Гражданской войн металлургия была в значительной степени разрушена; ежегодная выплавка чугуна в 1919—1922 гг. не превышала 0,2 млн. т. Довоенный уровень производства чугуна был достигнут только в 1929 г. За годы первых пятилеток были сооружены новые цехи и металлургические заводы с крупными доменными печами: Магнитогорский и Кузнецкий комбинаты (1932 г.), «Криворожсталь», Нижнетагильский (1940 г.). Многие старые цехи были реконструированы. Созданный в 1926 г. Государственный институт проектирования металлургических заводов к 1931 г. завершил работу над первым типовым проектом доменной печи полезным объемом 930 м.