Основные способы производства стали

Сталь — это деформируемый сплав железа с углеродом (менее 2,14%) и другими элементами (марганцем, кремнием, серой, фосфором).

По механическим свойствам и химическому составу сталь значительно отличается от чугуна. Она обладает высокими прочностью, вязкостью, пластичностью, легко поддается механической и термической обработкам.

Главным компонентом стали, определяющим ее свойства, является углерод. С увеличением содержания углерода прочность стали повышается, а способность к пластической деформации снижается. Исходными материалами для получения стали служит металло-шихта (передельный чугун, металлический лом, металлодобавки), а также добавочные материалы — флюсы (известь, известняк, боксит для наведения шлака), окислители (воздух, кислород, окалина, железная руда как источник монооксида железа FeO).

Раннее было рассмотрено первое звено общего производственного цикла — получение чугуна. Завершают этот цикл процессы получения стали, которые основаны на окислении (выжигании) в чугуне избытка углерода и других примесей в специальных агрегатах. В начале процесса под действием кислорода образуется монооксид железа FeO, который, реагируя с кремнием, марганцем, фосфором чугуна, образует продукты, переходящие в шлак либо удаляемые с газами. Серу переводят в шлак в виде соединений CaS и MnS. С углеродом монооксид железа взаимодействует по реакции восстановления железа и образования С02.

После окислительного процесса проводят раскисление (уменьшают содержание в стали FeO) с целью снижения окончательной хрупкости металла. Для этого в жидкий металл добавляют раскис-лители — ферросилиций, ферромарганец и алюминий.

Для выплавки стали применяют конвертерный, мартеновский и электросталеплавильный процессы.