Начавшееся тогда массовое железнодорожное строительство снова породило забытый за полтора века дефицит железа в стране. С возросшим спросом на металл русские заводы уже не справлялись. Если в 1851 году Россия закупила за границей 31680 тонн чугуна, железа и стали, то за следующие 15 лет такой импорт вырос почти в 10 раз, достигнув в 1867 году 312 тысяч тонн. К 1881 году, когда «народовольцы» убили царя Александра II, Российская империя закупала за границей 470 тысяч тонн металла. За три десятилетия импорт чугуна, железа и стали из-за границы вырос в 15 раз.
Показательно, что из 11362481 рублей 94 копеек полученных царским правительством от США за продажу Аляски 10972238 рубля 4 копейки (то есть 97 %) было потрачено на покупку за границей оборудования для строящихся в России железных дорог, прежде всего, огромного количества рельсов и других металлических изделий. Деньги за Аляску потратили на импортные рельсы для двух железных дорог от Москвы до Киева и от Москвы до Тамбова.
В 60–80 годы XIX века почти 60 % потребляемого в стране металла покупалось за границей. Причиной была уже вопиющая технологическая отсталость русской металлургии.
До последнего десятилетия XIX века две трети чугуна в России всё ещё производили на древесном угле. Только к 1900 году количество чугуна, выплавленного на каменном угле, превысит количество получаемого за счёт чудовищной массы пережжённого дерева.
Очень медленно, в отличие от западноевропейских стран тех лет, внедрялись новые технологии. Так, в 1885 году из 195 доменных печей в России 88 были еще на холодном дутье, то есть на технологии начала XIX столетия. Но и в 1900 году такие печи с почти вековым отставанием в технологическом процессе, всё еще составляли 10 % доменных печей Российской империи.
В 1870 году в стране работало 425 новых «пудлинговых» печей и 924 «кричных горна» на старой технологии начала века. И только к концу XIX столетия число «пудлинговых» печей превысит количество «кричных горнов», созданных ещё руками крепостных рабочих.
С петровский времён, почти полтора века главным центром производства российского металла оставался Урал. Но к началу XX века на другом конце империи у него появился мощный конкурент, благодаря которому Россия смогла хотя бы частично преодолеть отставание от металлургии стран Запада.
Если промышленность Урала базировалась на древесном угле, то новый промышленный район изначально возник именно на залежах каменного угля. Удивительно, но и тут родоначальником стал царь Пётр I. Возвращаясь из первого Азовского похода в 1696 году, он в районе современного города Шахты у границ Донбасса осмотрел образцы хорошо горящего чёрного камня, залежи которого в этом районе выходили практически на поверхность.
«Сей минерал, если не нам, то потомкам нашим зело полезен будет», – сохранили документы слова царя-реформатора. Уже в 1721 году по указанию Пётра I костромской крестьянин Григорий Капустин провел первые поиски залежей каменного угля в будущем Донбассе.
Однако освоить первые плавки руды с каменным углем и начать заселять степи Приазовья смогли только к концу XVIII столетия. В 1795 году императрица Екатерина II подписала указ «Об устроении литейного завода в Донецком уезде при реке Лугани и об учреждении ломки найденного в той стране каменного угля». Этот завод, главной задачей которого стало производство чугунных пушек для кораблей Черноморского флота, положил начало современному городу Луганску.
Рабочие для Луганского завода прибыли из Карелии, с пушечных и металлургических мануфактур Петрозаводска, и с основанного Петром I металлургического завода в Липецке (там за век вырубили окрестные леса на древесный уголь для домен и производство стало нерентабельным). Именно эти переселенцы положили начало пролетариату будущего Донбасса.
В апреле 1796 года для Луганского завода заработала первая в истории России угольная шахта. Она располагалась в балке Лисичьей и поселок шахтеров со временем стал городом Лисичанском. В 1799 году под руководством нанятых в Англии мастеров на Луганском заводе начались первые в России опытные плавки металла на местном каменном угле из местной руды.
Проблемой завода была очень высокая себестоимость продукции по сравнению со старыми крепостными заводами Урала. От закрытия завод спасали лишь высокое качество выплавляемого металла и необходимость снабжать пушками и ядрами Черноморский флот.
Второе рождение Донецкого промышленного центра России началось в 60-е годы XIX века, когда в дополнение к военной продукции потребовалась масса стальных рельсов для строительства железных дорог. Любопытно, что экономические расчёты и геологические изыскания угля и руды для будущих заводов Донбасса тогда делал Аполлон Мевиус, горный инженер из Томска, по отцовской линии он происходил из переселившихся в Россию потомков Мартина Лютера, родоначальника европейского протестантизма, а по материнской – из сибирских казаков-раскольников.