Есть в истории населения земли период под заглавием металлический век. В те времена на замену каменным орудиям труда пришли подобные изделия, изготовленные из железа. Хотя этот металл в малых количествах выплавляли и намного ранее. В главном это было железо, добытое из метеоров. Так, к примеру, на монументах Ирака и Сирии были найдены стальные предметы. А «дата рождения» этих памятников – 27 век до нашей эпохи. Но реальный технологический переворот случился уже тогда, когда люди научились выплавлять железо из стальной руды. Поначалу это научились делать в Западной Азии, позже данная разработка попала в Грецию, Италию и равномерно распространилась по всей Европе. Этот процесс совершенствовался в протяжении многих веков, и равномерно создание чугуна и стали стало основой для других отраслей народного хозяйства.

А основным процессом в литейном производстве является доменный процесс. И происходит он в доменной печи. Современная доменная печь – это мощнейший и высокопроизводительный агрегат и в ней из множества шихты и дутья происходит выплавка чугуна. Шихтой металлурги именуют смесь сырых материалов, которую заправляют в печь для предстоящей переплавки. Это стальная руда в купе с топливом. А топливом, без которого доменное создание чугуна становится неосуществимым, обычно служит кокс, который время от времени подменяют угольной пылью либо природным газом. А кокс – этот тот же каменный уголь, который прокалили без доступа воздуха. Он имеет высшую температуру горения и является неплохим топливом для доменных процессов.

Доменная печь устроена так, что создание чугуна в ней является непрерывным процессом. Оксид железа и углерод безпрерывно движутся по шахте печи сверху вниз, а им навстречу движется воздух. Углерод содержится в коксе, который в этом процессе играет двойную роль. При сгорании он нагревает саму печь до подходящей температуры и заодно образует газ CO. И при помощи этого газа оксид железа преобразуется в металл. В итоге этой реакции выходит диоксид углерода, который отводится в высшей части печи и водянистый металл, который выпускается в нижней ее части. И процесс этот останавливают только тогда, когда требуется сделать ремонт домны. Обычно при таком ремонте меняют внутреннюю кладку из кирпича (футеровку), которая с течением времени выгорает.

А само создание чугуна в таковой печи можно обрисовать при помощи обычных уравнений. Воздух, который вдувают в печь, вступает в контакт с коксом и «принуждает» его пылать. Последний сгорая, образует моноксид углерода, который находится в газообразном состоянии. Этот газ играет главную роль в восстановлении оксида железа. А восстановление это происходит, когда температура консистенции руды и кокса добивается 600-700 градусов. В итоге этого появляется жесткое, но губчатое и пористое железо. Позже оно опускается в нижнюю, более жаркую часть печи (горн), где плавится и выпускается наружу.

Но эти уравнения можно использовать только для безупречной системы. Другими словами оксид железа должен быть незапятнанным, без примесей, то же самое касается и углерода. А воздух для продувания должен состоять из 1-го кислорода. Тогда создание чугуна пойдет гладко и согласно описанной чуть повыше схеме. Но по сути в стальной руде содержится много (более 50%) пустой породы, которая в главном состоит из силикатов. А воздух, как всем понятно, в главном состоит из азота, который просто проходит через печь, не вступая в реакцию. Но основная неувязка состоит конкретно в силикатах. И чтоб они отделялись от железа и выводились из печи, эти силикаты необходимо довести до водянистого состояния. А расплавляются силикаты только после взаимодействия с известью CaO. И для этого в печь вместе с рудой загружают некоторое количество известняка (флюса). Его располагают в высшей части домны, и он после соответствующей реакции преобразуется в известь. И силикатные примеси стальной руды, вступая в реакцию с этой известью, расплавляются до водянистого состояния и выводятся из доменной печи в виде шлака. И шлака этого выходит чуток меньше, чем самого чугуна.

А после затвердевания таковой шлак преобразуется в стекловидный материал темного цвета. И еще в недавнешнем прошедшем около металлургических компаний можно было узреть целые горы этого материала. Но на данный момент создание чугуна стало в неком роде безотходным, поэтому как шлак в наше время отыскал обширное применение. Его употребляют как наполнитель для бетона и как жд балласт. Из него изготовляют шлаковату, и с его помощью делается противоюзовое покрытие автодорог. А передельный чугун, приобретенный из доменной печи, является уже основой для производства стали, ну и основой всей темной металлургии.