Путь от металлической руды до рельса либо металлического страницы, как мы убедились, сложный, извилистый. В доменной печи углерод отнимает у металлической руды кислород, но одновременно с этим железо излишне насыщается углеродом; после этого кислород оказывает помощь приобретать сталь.
В домну вдувают нагретый воздушное пространство: чем больше дутья принимает доменная печь, тем лучше идет плавка. Но для успешного хода доменного процесса нужен не воздушное пространство, а лишь составная часть его — кислород. В то время, когда в доменную печь вдувают воздушное пространство, вместе с каждой молекулой кислорода поступает около четырех молекул азота, что ни в каких химических реакциях не участвует. А в это же время на обогрев его тратится тепло. Масса азота подпирает шихту и задерживает ее опускание в горн. Дабы улучшить работу домен, воздушное пространство нужно обогатить кислородом. Этого не делали, в силу того, что получение кислорода до последнего времени обходилось весьма дорого. Сейчас, в то время, когда нашли метод приобретать недорогой кислород, доменщики все шире его используют.
Использование кислорода ведет к упрощению всего доменного хозяйства. Возможно снизить мощность и размеры оборудования для подачи дутья, транспортирования и очистки газов. Громоздкие кауперы возможно заменить более несложными. При достаточной концентрации кислорода в дутье возможно будет уменьшить высоту печей, а это разрешит снизить достаточно твёрдые требования к механической прочности кокса.
Довольно широкие возможности для повышения выплавки чугуна открылись при применении в доменных печах газа. Семилетним замыслом развития народного хозяйства СССР предусматривается перевод более 50 доменных печей на новый режим, с применением газа и кислорода.
Еще большее значение имеет использование кислорода при выплавке стали. Кроме того маленькое обогащение кислородом поступающего в мартеновскую печь воздуха сократит продолжительность плавок приблизительно на 25%. Кислород открыл новые возможности для широкого применения конвертерного метода производства стали: оказалось, что при работе на чистом кислороде из конвертера выходит сталь, не уступающая по качеству мартеновской.
И все же использование кислорода — лишь поправка, действительно, весьма значительная, к известной нам технологической схеме, по которой из руды сперва приобретают чугун, а после этого его переделывают в сталь.
Наибольшие ученые нашей страны в далеком прошлом уже вспоминали над принципиально новым ответом задачи получения стали— прямым методом. В этом направлении трудились еще Д. И. Менделеев и Д. К. Чернов.
Один из последних вариантов данной идеи выглядит так: домна, трудящаяся на кислородном дутье, производит чугун; по пути собственного следования поток чугуна обрабатывается кислородом, насыщается нужными добавками и после этого разливается на машине постоянной разливки. Так, целый процесс превращения руды в металл станет постоянным.
Выходит, что центральное место во всем ходе все же занимает доменная печь! А запрещено ли обойтись совсем без домен?
Бездоменный процесс может протекать приблизительно так. Металлическая руда преобразовывается в технически чистое железо. При помощи магнитов крупинки железа отделяются от массы, и чистый продукт готов для предстоящей обработки. Из него возможно варить сталь разных сортов, прибавляя нужные количества добавок (легирующих элементов). Из металлического порошка возможно штамповать готовые изделия.
С вводом в эксплуатацию огромных электростанций советская металлургия возьмёт довольно много недорогой электричества. Это создаст благоприятные условия для развития электродоменного производства и для еще более широкого применения электричества на всех последующих стадиях обработки металлических сплавов. Электродомнам потребуется кокса в 2,5 раза меньше, чем простым домнам.
Очень многое из того, что думается до тех пор пока мечтой, уже получает настоящие формы, преобразовывается в реальность. Над ответом многих и многих неприятностей нужно будет поработать следующим поколениям металлургов. Их ожидают занимательные дела!