Сталь производят из чугуна путём удаления из него части углерода и примесей. 3
Основные стадии производства: 1
- Расплавление. 1 В ванну, расположенную в печи, закладывается шихта — смесь чугуна с примесями других элементов. 1 Смесь нагревается и расплавляется, а железо окисляется (то есть забирает кислород), при этом оно окисляет примеси металлов, а именно фосфор, кремний и марганец. 1
- Кипение. 1 Температуру в печи повышают, а внутрь нагнетают чистый кислород. 1 Из-за этого углерод, находящийся в смеси, начинает окисляться — то есть взаимодействовать с кислородом. 1 Соединившись с ним, он превращается в газообразный оксид углерода и с пузырьками покидает смесь. 1 Это создаёт эффект кипения ванны. 1 В результате такого взаимодействия количество углерода снижается. 1
- Раскисление. 1 В ванну добавляют металлы, которые реагируют с кислородом гораздо активнее, чем железо. 1 В одном случае их примешивают к непосредственно к сплаву, в другом — к шлаку. 1 В результате химической реакции чистое железо отделяется от кислорода и остаётся в смеси, в то время как кислород с добавленными металлами собирается на поверхности. 1 В результате концентрация железа увеличивается, кислорода — уменьшается. 1
Существуют три основных способа производства стали: 3
- Конвертерный. 3 Основан на продувке расплавленного чугуна в больших грушевидных сосудах-конверторах сжатым воздухом. 3 Кислород воздуха окисляет примеси, превращая их в шлак; углерод выгорает. 3
- Мартеновский. 3 Осуществляется в специальных печах, в которых чугун сплавляется вместе с железной рудой и металлоломом (скрапом). 3 Выгорание примесей происходит за счёт кислорода воздуха, поступившего в печь вместе с горючими газами и железной рудой в составе оксидов. 3
- Электроплавильный. 3 Является наиболее совершенным способом получения высококачественных сталей с заданными свойствами, но требует повышенного расхода электроэнергии. 3 По способу её подведения электропечи подразделяются на дуговые и индукционные. 3