Производство стали. 
Материаловедение

Сущностью любого металлургического передела чугуна в сталь является снижение содержания углерода и примесей в процессе плавки передельного чугуна и стального лома {скрапа). В результате окислительных реакций, осуществляемых на первом этапе, углерод в виде СО выделяется в атмосферу печи. Кремний, марганец, фосфор, сера образуют оксиды или другие соединения, не растворимые или малорастворимые в жидком металле (Si0₂, MnO, CaS и др.), которые в процессе плавки частично удаляются в шлак. Однако в полной мере окислить примеси не удается, так как по мере снижения содержания примесей начинает окисляться железо, насыщая металл кислородом.

Сталь, содержащая кислород, непригодна для обработки давлением (ковка, прокатка), так как в ней образуются трещины при деформации в нагретом состоянии. Для уменьшения содержания кислорода в процессе плавки сталь раскисляютПу вводя элементы с большим сродством к кислороду, чем у железа. Взаимодействуя с кислородом жидкой стали, эти элементы образуют нерастворимые оксиды (неметаллические включения), частично всплывающие в шлак. Для раскисления используют ферросплавы — ферросилиций, ферромарганец, а также алюминий. Раскисление является завершающим этапом выплавки стали.

Чугун переделывают в стать в различных по принципу действия металлургических агрегатах — кислородных конверторах, мартеновских и дуговых электропечах. Объем производства стали, выплавляемой в высокопроизводительных агрегатах — кислородных конверторах и крупных электропечах, возрастает, а выплавляемой в мартеновских печах, постепенно уменьшается (рис. 1.4, я, б).

Рис. 1.4. Структура производства стали:

а — по географическим регионам, млн т; 6 — по способам выплавки, % (по данным 2011 г.).