百炼成钢的原理主要涉及生铁中杂质的氧化去除和碳的还原。具体过程如下：
氧化去除杂质
生铁中含有多种杂质，如硅、锰、磷、硫等，这些杂质在高温下与氧气有较大的亲和力，可以通过氧化方法使其成为液体、固体或气体氧化物。液体和固体氧化物在高温下与炉衬和加入炉内的熔剂反应，形成炉渣，并在扒渣时被排除。气体氧化物如二氧化碳在钢水沸腾时被CO带到炉外。
脱碳反应
炼钢过程的主要手段是向熔池吹入氧气并加入造渣剂形成熔渣，通过氧化反应去除杂质中的碳。生铁中的碳与氧气反应生成二氧化碳，从而降低铁中的含碳量，最终得到钢。
化学方程式
碳的氧化反应方程式为：
$$C + O_2 \rightarrow CO_2$$
通过多次冶炼，可以进一步提高钢的纯度。
物理变化与化学变化
百炼成钢不仅是化学变化，也是物理变化。在高温下，铁达到熔点，发生形态变化，由固体转化为液体和气态。同时，加入催化剂和氧化剂，将铁中的成分分离出来，涉及氧化还原反应。
综上所述，百炼成钢的原理是通过高温条件下的氧化和脱碳反应，去除生铁中的杂质和多余的碳，从而得到纯度较高的钢。