1.18 : Производство стали

Производство стали — это многоступенчатый процесс, который начинается с выплавки чугуна из железной руды в доменной печи. Этот начальный этап включает в себя укладку железной руды, коксующегося угля (вида топлива) и дробленого известняка в печь. Кокс воспламеняется с большим объёмом воздуха, что приводит к образованию оксида углерода, который восстанавливает железную руду до чистого железа.

В ходе этого процесса плавки известняк играет решающую роль, образуя шлак. Шлак захватывает примеси в расплавленном железе, такие как кремний, фосфор и глинозем, и плавает над расплавленным металлом, что позволяет легко отделить их. Затем очищенный расплавленный чугун сливают и переводят на следующий этап обработки стали.

Однако, этот расплавленный чугун обычно содержит избыточный углерод и другие примеси, которые необходимо удалить для получения качественной стали. Это делается с помощью основного кислородного процесса, при котором водяное охлаждаемое сопло погружается в смесь расплавленного железа и металлолома. Добавление извести и флюса плавикового шпата способствует образованию шлака путем реакции с фосфором, который затем выбрасывается.

После очистки состав стали может быть дополнительно изменен путем введения новых металлических элементов для соответствия определенным требованиям. Затем сталь готова к формованию; ее либо заливают в формы для формирования слитков, либо обрабатывают на сталелитейной машине под давлением. Формы для слитков, как правило, большие, их диаметр и высота могут превышать метр.

Заключительный этап производства стали включает непрерывную разливку очищенной стали в толстые, грубые формы, известные как балочные заготовки или слябы, которые затем готовы к дальнейшей переработке в различные стальные изделия.