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Dentre todos os modelos de fornos mais primitivos, os fornos de lupa são considerados os mais importantes. Estes fornos surgiram por volta do século quatro antes de Cristo. Restos de fornos de lupa para o processo direto de obtenção de ferro, datando de 400 a.C., foram encontrados em Kestor, na Inglaterra. Estes pequenos fornos mediam 38 cm de comprimento, 25 cm de largura e 15 cm de altura. Também em Siederland (Alemanha), há mais de 2.100 anos, produzia-se ferro pelo processo direto, usando-se tiragem natural ou foles manuais (figura 2).
Figura 2 - Reconstituição dos fornos de lupa (processo direto), encontrados em Altena, Alemanha, datando de 100 a.C.
Nestes fornos rudimentares, o monóxido de carvão formado durante a combustão do carvão de madeira retirava o oxigênio do minério e deixava o ferro ligado a um pouco de carbono. Como a temperatura raramente atingia 1200-1300°C, fundiam-se as escórias formadas com a ganga do minério, porém, não o produto metálico, que era obtido em estado pastoso e que o fundidor, com uma vara metálica, ia juntando no fundo do cadinho. Retirada a bola de ferro, com 10 a 15 kg de peso, ela era martelada para eliminar mecanicamente a escória ainda retida no ferro pastoso, até formar uma barra ou lupa, que depois era reaquecida e trabalhada até o formato final. Para fabricar um quilo de ferro em barras, eram necessários de dois a dois quilos e meio de minério pulverizado e quatro quilos de carvão vegetal.
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