高炉炼铁是一种重要的冶金工艺，通过高温反应将铁矿石转化为铁合金。该过程涉及到多种化学反应，其中最主要的是还原反应和氧化反应。

还原反应是指将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁的反应。在高炉中，由于高温和还原性气氛的存在，铁矿石中的氧化铁被还原成金属铁。还原反应的化学方程式如下：

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

其中，Fe2O3代表铁矿石中的氧化铁，CO代表高炉中加入的一种还原剂，即一氧化碳。反应产生的产物是金属铁和二氧化碳。

氧化反应是指将含碳物质燃烧产生的二氧化碳和水蒸气与金属铁反应，形成铁的氧化物和一些有害杂质的反应。这些有害杂质需要通过炉渣排除。氧化反应的化学方程式如下：

C + O2 → CO2

Fe + O2 → FeO

其中，C代表焦炭，O2代表高炉中的氧气。反应产生的产物是二氧化碳和铁的氧化物。

综上所述，高炉炼铁的化学方程式包括还原反应和氧化反应两种主要反应。通过这些反应，铁矿石中的氧化铁被还原成金属铁，同时产生的有害物质需要通过炉渣排除。这种化学反应为铁矿石转化为铁合金提供了重要的技术支持。