Кремний – необходимая добавка, восстанавливающая сталь (для раскисления). Кислород, растворенный в металле, может придать ему хрупкость при пониженных температурах. Иногда добавляют алюминий либо в качестве раскислителя вместо кремния, либо для того, чтобы получить мелкозернистую сталь.
Поток кислорода быстро выжигает из железа углерод, превращая его в закись углерода. Эта реакция горения – единственный источник тепла, выделяемого во время процесса. Когда температура повышается сверх нормальной, ее снижают, добавляя стальной скрап. В мартеновской печи и электропечи металл плавится и очищается за несколько часов, в кислородном конвертере – за 20 мин.
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, в данной книги они не рассматриваются.
Сталь можно получать также из скрапа в сталеплавильной дуговой электропечи. Специальные стали – инструментальные, нержавеющие-выплавляют в дуговой электропечи небольшими объемами, которые нельзя получить в кислородном конвертере.
Электрический ток проходит по одному из электродов, затем в виде дуги – через стальной скрап и возвращается к трансформатору по другому электроду.