선철이란 용광로에서 철광석을 녹여 만든, 탄소(C)가 다량 함유된 철을 말한다.

일반적으로 철강을 제조하기 위해서는 제선-제강-연주-압연공정을 거치는데 첫번째 단계인 제선공정은 철광석을 녹여 쇳물을 만드는 과정을 말한다.

철광석과 원료탄 등을 고로에 넣고 1천도 이상의 바람을 불어넣으면 철광석이 녹아 쇳물이 만들어진다.

여기서 만들어진 쇳물을 ‘용선’이라고 부르며 이것은 곧 액체상태의 ‘선철’을 의미한다.

제선공정을 통해 만들어진 용선에는 철성분 뿐만 아니라 불순물이 함께 섞여있는데 그 중 하나가 탄소성분이다.

탄소가 함유된 선철은 파괴에 대해 질긴 정도인‘인성’이나 외부에서 작용하는 힘에 의해 외형이 변하는 성질인 ‘가단성’이 약해, 주물제작은 가능하지만 인발∙압연 가공은 어렵다. 이에 따라 선철은 주로 하부 공정을 위한 원료로 사용된다.

탄소는 철강의 5원소(탄소, 규소, 망간, 인, 황) 중 하나로, 탄소가 얼마나 함유됐는가에 따라 순철, 강, 선철∙주철로 나뉜다.

순철에는 탄소가 약 0~0.3% 함유돼 있고 강의 탄소함유량은 약 0.03~1.5%, 선철과 주철의 탄소함유랑은 2.5~4.5% 정도다.

특히 선철은 탄소 외에도 규소(0.2~3.0%), 망간(0.5~2%), 인(0.02~0.5%), 황(0.01~0.1%)으로 구성되며 약 1천100~1천200℃에서 녹는 성질을 지녔다.

여기서 선철과 주철은 성분적으로 동일한데 주철은 주로 주조재료로 사용되고 선철은 불순물을 제거하고 탄소의 양을 변화시키거나 다른 원소를 합금해 순철, 주철, 강 등을 만드는 데 사용된다.

선철은 구체적으로 제조방법, 파면 등에 따라 분류할 수 있는데 먼저 제조방법에 따라서는 고로 선철, 전기로 선철, 목탄 선철로 나뉜다.

고로 선철은 ‘고로선’, ‘보통 선철’, ‘코크스 선철’이라고도 불리며 현재 생산되는 대부분의 선철이 바로 고로선철이다.

목탄 선철은 목탄을 연료로 한 용광로에서 만든 선철로 불순물이 적고, 보통의 코크스로 만든 선철보다 조직이 조밀하다.

또한 파면에 따라 3가지로 나뉘는데 파단면이 회색인 것은 회선철, 백색인 것은 백선철, 회선철과 백선철의 중간은 반선철이라고 한다. 회선철은 비교적 재질이 연한 반면 백선철은 재질이 매우 단단한 성질을 지녔다.

용도에 따라서는 크게 제강용 선철과 주물용 선철로 분류되는데, 주물용 선철은 다시 보통 주철, 고급 주철, 특수 주철, 가단 주철, 구상흑연 주철 등으로 나뉘기도 한다.