Отримання чавуну. Отримання чавуну в доменній печі укладаючи-ється у відновленні заліза з оксидів залізної руди, в якост-стве якої використовують магнітний залізняк (мінерал Магне-тит - Fe304); червоний залізняк (гематит - Fe203); бурий залоз-НВК (мінерали лимонит - 2Fe203- ЗН20 і гетит - Fe203- Н20) і ін.
Щоб відокремити домішки, що містяться в руді і коксі (про-продукті переробки кам'яного вугілля), їх потрібно розплавити, проте температура плавлення у них набагато вище, ніж у чавуну. Її по-ніжа, вводячи флюси (плавні), найчастіше - вапняк.
Завантажується зверху в доменну піч шихта, що містить ж-корисної руду, кокс і флюси, поступово переміщується вниз і потрапляє в зони все більш високого нагріву. У нижній частині будинок-ни (горні) температура зростає до 1 600 ° С. Сюди стікають жид-кі чавун і шлак. Більш легкий шлак накопичується над чавуном. Періодично шлак і чавун випускають і направляють для даль-дальшої переробки.
Вдихається в доменну піч повітря, нагріте до 700. 800 ° С, забезпечує горіння коксу з утворенням окису вуглецю (СО), яка забирає кисень у оксидів заліза:
3Fe203 + СО = С02 + 2Fe304 -> Fe304 + СО = С02 + 3FeO - »
-> FeO + СО = С02 + Fe
При температурі близько 1 000 ° С має місце коксування відновленого заліза і перетворення його в чавун:
2СО + 3Fe = С02 + Fe3C
Порожня порода і флюси також зазнають певних перетворення і переходять в шлак. Азот повітря, СО і С02 образу-ють доменний газ, що видаляється з домни через колошник по газо-проводів.
У матеріалах шихти є речовини, що дають чавуну поліз-ні (марганець, кремній) і шкідливі (сірка, фосфор) домішки. Сірка може бути видалена з чавуну при сільнооснбвном шлаку і високій температурі процесу. Фосфор же видалити з чавуну не можна. Щоб чавун не містив фосфору, шихта повинна бути вільна від Р205.
Отримання стали. Отримання стали полягає у видаленні з чавуну вуглецю шляхом його окислення (вигоряння). Попутно найвигід-рают і домішки: кремній, марганець, фосфор. Сірка видаляється з працею, тому для отримання сталі використовується бессерністие чавун. На відміну від доменного процесу переробка чавуну в сталь відбувається при більш високій температурі, так як сталь більш тугоплавка, ніж чавун. Підвищення температури досягається за рахунок теплоти, що виділяється в основному при вигорянні домішок. Горіння вуглецю дає занадто мало теплоти і не може забезпе-чити підвищення температури. Теплота може додатково під-водитися ззовні.
Для руйнування розчинної закису заліза FeO в розплав вво-дять раскислители - спеціальні сплави марганцю, кремнію та алюмінію з залізом (феросплави). Вхідні в раскислитель Мп, Si і А1 віднімають кисень від оксидів заліза, утворюючи нелеткі продукти, що переходять в шлак. В кінці плавки сталь кипить - з неї виділяються розчинені кисень, азот і водень. Введено-ні раскислители пов'язують кисень в оксиди, що переходять в шлак, і кипіння зменшується. Розкислення кремнієм переводить киплячу сталь в полуспокойную, а спільно з кремнієм і алю-мініем - в спокійну. Кипляча сталь є найбільш хруп-кою, пористої і хімічно неоднорідний. Азот і водень видалити-ють дегазацією (вакуумированием) ванни.