Производство чугуна

Производительность доменной печи — 3000 т жидкого чугуна в день, процесс выплавки непрерывный. Сырье загружается в верхнюю часть печи опрокидывающимися вагонетками, поднимающимися по наклонной плоскости. Каждая тонна жидкого или доменного чугуна требует загрузки в печь около 1,5 т железной руды, 0,3 т известняка и 0,6 т кокса, т. е. всего 2,4 т сырьевых материалов, не считая 3,5 т воздуха и около 40 т охлаждающей воды на тонну продукции. Ничто не может сравниться с впечатляющим «аппетитом» этой печи. Годовое потребление сырья достигает огромных объемов.

Известняк используется как флюс, который помогает избавиться от некоторого количества серы и фосфора, содержащихся в железе, — двух элементов, которые придают хрупкость стали. Кокс получают из каменного угля в коксовых печах и пережигают до получения закиси углерода. Закись углерода превращает окись железа в железо путем изъятия кислорода из руды при температуре 1650°С и образования двуокиси углерода. Углерод, присутствующий во всех сталях, образуется из кокса, первоначально загружаемого в доменную печь.

Из нижней части печи выходит жидкий чугун — хрупкий низкокачественный металл, содержащий до 4,5% углерода. Он непригоден для прокатки в такие профили, как листы и конструкционные элементы.

Шлак, который плавает на поверхности расплавленного металла в доменной печи, также удаляется из нее. Большое количество шлака используется в дорожном строительстве; как засыпка; в качестве заполнителя при производстве бетонных изделий.

Сталь получают в основном в сталеплавильных печах, или кислородных конвертерах, значительные объемы — в мартеновских печах, но они постепенно вытесняются конвертерами. Хотя мартеновские печи еще будут применяться в течение по крайней мере двадцати лет.

Более половины всего объема стали, выпускаемой на американском континенте, выходит из кислородного конвертера. Он представляет собой открытый сверху грушевидный сосуд. Внешний источник нагревания отсутствует, поэтому металл в нем не плавится. Его загружают жидким чугуном в объеме 100 т и небольшим количеством стального скрапа (металлолома).