Вся история металлургии — это борьба за уровень качества, за улучшение физических и механических особенностей металла. А ключ к качеству — химическая чистота. Кроме того маленькие примеси серы, фосфора, мышьяка, кислорода, некоторых вторых элементов быстро ухудшают пластичность и прочность металла, делают его хрупким и не сильный. А все эти примеси находятся в коксе и руде, и избавиться от них тяжело. На протяжении плавки в доменной печи и в мартеновской печи главная часть примесей переводится в шлак и вместе с ним удаляется из металла. Но в тех же мартенах и домнах в металл попадают вредные элементы из горючих газов и ухудшают его свойства. Взять вправду отличную сталь помогла электрометаллургия, отрасль металлургии, где их сплавы и металлы приобретают посредством электрического тока. Это относится не только к выплавке стали, но и к электролизу металлов, и в частности расплавленных их солей, к примеру извлечению алюминия из расплавленного глинозема (см. Металлургия).
Главную массу легированной отличной стали выплавляют в дуговых электрических печах. Тут между металлом и угольными электродами появляется замечательная электрическая дуга, создающая в печи большую температуру.
Перед началом плавки куполообразный свод печи поднимают, отводят в сторону и загружают сверху в печь шихтовые материалы. После этого свод ставят на место, через отверстия в нем опускают в печь электроды и включают электрический ток. Чугун, другие материалы и железный лом начинают скоро плавиться. Дальше процесс идет, как в мартеновской печи, но сталь получается значительно чище. Большие печи имеют устройство для перемешивания жидкого металла в ванне. Это активизирует плавку и снабжает правильный, а основное, равномерный состав стали.
Но в дуговых печах жидкий металл соприкасается с угольными электродами, и часть углерода возможно занесена в сталь. И не смотря на то, что содержание углерода в металле увеличивается на какие-нибудь десятые либо сотые доли процента против нормы, но и это делает сталь негодной для многих современных автомобилей. Исходя из этого очень чистые стали приобретают в индукционных печах. Это огнеупорный тигель цилиндрической формы с обмоткой, т. е. катушка индуктивности, либо соленоид. Тут металл не загрязняется никакими посторонними примесями. Помимо этого, соленоид формирует электромагнитное поле, которое заставляет металл энергично перемешиваться, и активизирует химические реакции.
Но и индукционная печь не имеет возможности воспрепятствовать проникновению в металл газов — кислорода, азота, водорода. Исходя из этого, для получения стали очень большого качества, ее выплавляют в особых вакуумных электропечах (см. Вакуумная техника). Создаваемое в вакуумной камере разрежение заставляет пузырьки газа выходить из жидкого металла. Но не легко окружить печь вакуумным колпаком либо сделать в ней вакуумную камеру. Требуется сложное дорогое оборудование, исходя из этого ученые упорно ищут более простые дороги получения металла высокой чистоты.
У нас, и во многих вторых государствах удачно трудится установка электрошлакового переплава, созданная в Университете электросварки им. Е. О. Патона. Жидкий шлак особого состава, нагретый электричеством до большой температуры, наливают в ванну. В шлак опускают финиш железного стержня, изготовленного из простой электростали и делающего роль электрода. Стержень расплавляется, и капли металла, проходя через слой шлака, очищаются от газов и неметаллических включений, а после этого скапливаются и застывают в бронзовой форме, которая охлаждается водой.
Сейчас показались еще более идеальные агрегаты — электроннолучевые и плазменные установки (см. Электрофизические Плазменный генератор и методы обработки — плазматрон). плазма и Электронный луч создают то, что не под силу ветхому и испытанному ассистенту металлургов — огню: отличный сплав совсем неповторимой чистоты.