5 млрд. т стали, превращенной в машины, ин­струменты, в каркасы различных зданий, мосты, рельсы, верно служат человеку. На каждого жи­теля Земли в среднем приходится около 2 т ста­ли. Несмотря на широкое применение других металлов — алюминия, магния, титана — и сплавов из них, доля железа в мировом произ­водстве всех металлов с конца прошлого века и поныне практически остается той же — она равна 94—96% .

По тому, сколько стали приходится в сред­нем на душу населения той или иной страны, мы судим о том, насколько она промышленно раз­вита. В нашей стране в дореволюционное вре­мя на душу населения приходилось только 30 кг стали в год. За последние полвека выплав­ка стали в Советском Союзе выросла более чем в 18 раз, и на душу значительно возросшего на­селения в 1962 г. приходилось 345 кг. В 1965 г. производство чугуна у нас достигнет 70 млн. т, стали —90 млн. т. А к 1980 г. выплавка стали будет равна примерно 250 млн. т в год.

Что требуется для выплавки чугуна

На современных металлургических заводах железо из руды выплавляют в доменных печах. В них получают чугун. Из чугуна разными спо­собами (о них будет рассказано ниже) произво­дят сталь. Ту или иную необходимую форму металл получает на прокатных станах или путем ковки и литья. Путь от железной руды до готового металла — его называют металлур­гическим циклом — длинный и сложный.

Металлургический цикл начинается с под­готовки руды — её обогащения (см. ст. «Как полезные ископаемые становятся «еще более полезными»). Специальной подготовки требует и уголь: ведь в нем содержится много примесей, крайне вредно влияющих на металл. Поэтому минеральный уголь «коксуют». Делается это так: уголь размалывают в тончайший порошок и погружают в высокие печи — камеры. 60— 80 таких камер образуют коксовую батарею. Порошок прогревают без подачи воздуха, по­степенно увеличивая температуру. Когда вся масса угольного порошка прогреется насквозь, порошок спекается; получается каменноуголь­ный «пирог» — кокс. Тогда к камере подходит машина и выталкивает «пирог» из печи на желез­нодорожную платформу, а затем его увозят к тушильной башне. Там его заливают водой, и он разваливается на мелкие куски, которые

идут сначала на сортировку, а потом к домен­ным печам.

Кокс порист и поэтому быстрее вступает в контакт с горячим воздухом. Кокс крепок и при падении с высоты не крошится. В нем остается гораздо меньше примесей, так как часть их уже ушла вместе с коксовым газом, кото­рый выделяется при нагреве угля. Из этого газа затем извлекают много полезных продуктов.

Руда и кокс приготовлены, но этого еще не­достаточно. Вместе с рудой и коксом в печь закладывают и флюсы (известняки). Это спо­собствует образованию легкоплавких шлаков, отделяющихся от расплавленного металла. В последние годы стали примешивать флюсы к руде еще при ее обогащении. Большинство доменных печей Советского Союза теперь рабо­тает именно на таком сырье.

Смесь материалов, загружаемых в плавиль­ную печь для получения металла заданного химического состава, называется шихтой.

Но для плавки нужен также и воздух. Без него, точнее без кислорода, нет горения. Но и воздух необходимо подготовить — нагреть. Предварительный подогрев воздуха, подавае­мого в доменные печи, сыграл очень важную роль в развитии выплавки чугуна. Когда вду­вали холодный воздух, приходилось затрачи­вать слишком много топлива на его нагрев, производительность печей оставалась низкой. С переходом на горячее дутье процесс стал про­текать гораздо быстрее.

Для нагрева воздуха используют тепло отхо­дящих из доменных печей горячих газов. Их отводят по трубам после очистки к воздухона­гревателям (кауперам) — высоким башням, разделенным внутри на две части по вертикали. В башню пускают доменный газ и воздух. Газ загорается и идет сначала к куполу башни, а потом спускается по каналам, проложенным в кирпичных насадках другой половины башни, отдавая кирпичу тепло. Когда кирпич доста­точно нагреется, доступ газу закрывают и впус­кают в воздухонагреватель холодный воздух. Проходя между горячими кирпичами, воздух нагревается до температуры 800—1000°. Затем его направляют по трубам к доменной печи.

Кирпичные камеры нагревают обычно около двух часов, а потом в течение часа воздухонагре­ватель подает в доменную печь горячий воздух. Поэтому для бесперебойной работы печи мало одного воздухонагревателя — нужны три-че­тыре. Два или три из них греются, а третий или четвертый в это время подает нагретый воздух в доменную печь.

212