Задача 1
Как различия в составе чугуна и стали определяют химическую суть производства стали?
Решение
Чугун и сталь — сплавы железа с углеродом. В чугуне углерода 2–4 %, в стали меньше 2 % (по учебнику 0,2–2 %). Кроме того, в чугуне больше примесей кремния, марганца, серы и фосфора.
Значит, чтобы получить сталь, из чугуна нужно удалить избыток углерода и примесей. Это делают окислением: в конвертор продувают кислород, углерод выгорает и уходит в виде газа:
Кремний и марганец окисляются до оксидов и переходят в шлак: \(\mathrm{Si + O_2 \rightarrow SiO_2}\), \(\mathrm{2Mn + O_2 \rightarrow 2MnO}\).
Итак, если получение чугуна в домне — это восстановление железа, то передел чугуна в сталь — окисление примесей.
Ответ
Производство стали — окислительный процесс, обратный по смыслу восстановительной доменной плавке.
Подробнее — в теме «Металлы в природе. Металлургия».