Сталеплавильне виробництво, виробництво стали з чавуну і сталевого лому в сталеплавильних агрегатах металургійних заводів. С. п. — друга ланка загалом виробничому циклі чорній металургії ; інші головні ланки — здобуття чавуну в доменних печах (див. Доменне виробництво ) і плющення сталевих злитків або заготовок (див. Прокатне виробництво ). С. п. включає 2 основних технологічних процесу — виплавку і розливання стали.
В сучасній металургії найважливіші способи виплавки стали — киснево-конвертерний процес (див. також Конвертерне виробництво ), мартенівський процес (див. Мартенівське виробництво ) і електросталеплавильний процес (див. Електросталеплавильне виробництво .) Співвідношення між цими видами С. п. міняється: якщо на початку 50-х рр. 20 ст в мартенівських печах виплавлялося близько 80% вироблюваної в світі сталі, то вже до середини 70-х рр. очолююче положення зайняв киснево-конвертерний процес, якого припадає на частку більше половини світової виплавки стали.
Отриману в сталеплавильному агрегаті сталь випускають в розливний ківш, а потім або розливають в металеві форми — виливниці, або направляють на установки безперервного розливання стали (машини безперервного литва); лише близько 2% всієї вироблюваної сталі йде на фасонне литво. В результаті твердіння металу виходять сталеві злитки або заготовки, які надалі піддають обробці тиском (плющенню, куванню). Безперервний спосіб розливання сталі має безперечні переваги перед розливанням у виливниці. Проте доки переважаюча кількість металу розливається у виливниці. Розливання стали — відповідальний етап С. п. Технологія і організація розливання значною мірою визначають якість готового металу і кількість відходів при подальшому переділі сталевих злитків.
В киснево-конвертерному виробництві переважають конвертери ємкістю 100—350 т . Сортамент стали, отримуваною цим способом, безперервно розширюється, причому за якістю киснево-конвертерна легована сталь не поступається мартенівською сталлю і електросталлю відповідних марок. Виплавка деяких низьколегованих сталей в кисневих конвертерах вважається найбільш доцільною не лише по економічних причинах, але і з точки зору якості металу. Так, сталь, призначену для холодної деформації (особливо для виробництва автоаркуша), на металургійних заводах всього світу виплавляють головним чином в кисневих конвертерах. Освоюється виплавка високолегованої сталі. Головні напрями розвитку киснево-конвертерного процесу: інтенсифікація плавки (в першу чергу продування), підвищення стійкості футерування, вживання сучасних засобів контролю і управління з використанням ЕОМ(електронна обчислювальна машина), розробка нових технологічних варіантів. Великі перспективи відкриває перед киснево-конвертерним процесом поєднання його з методами позапічного рафінування металу.
Не дивлячись на різке скорочення долі мартенівського металу в загальному обсязі виробництва стали, роль мартенівського процесу в чорній металургії багатьох країн ще досить висока. Використання кисню, природного газу, вогнетривів високої якості дозволяє значно інтенсифікувати мартенівський процес. В той же час будівництво нових мартенівських печей повсюдно припинено. Перспективною вважається перебудова мартенівських печей, що діють, на високопродуктивних двохванні печі .
В 2-ій половині 20 ст спостерігається помітний розвиток електросталеплавильного виробництва, обумовлений рядом його переваг перед ін. способами здобуття стали. У СРСР діють 200- т дугові печі ; проектуються печі номінальною ємкістю 400 т . У США знаходиться в експлуатації найбільша в світі 360- т електропіч (1975). Ведуться роботи із створення 500—600- т електропечей (з шістьма електродами). Важлива тенденція електросталеплавильного виробництва — значне збільшення питомої потужності електропечей (з 250—300 до 500—600 ква/т і більш). На металургійних підприємствах деяких країн упроваджений попереднє підігрівання шихти, що дозволяє скоротити тривалість плавки, понизити витрату електроенергії і електродів. Техніко-економічні показники сучасних дугових печей свідчать про доцільність їх використання для виплавки не лише легованою, але і рядової стали. Так, в електросталеплавильних цехах США доля рядового металу досягає 70%, у ФРН(Федеральна Республіка Німеччини) — 50%. Позитивний вплив на розвиток електрометалургії стали надасть широке промислове освоєння способів прямого здобуття заліза, що дозволяють виробляти високоякісну сировину для електропечей. Використання металлізованной шихти для електроплавлення (наприклад, металлізованних окатишей ) дозволить скоротити капітальні вкладення на спорудження нових електросталеплавильних цехів і підвищити продуктивність дугових печей.
Один з перспективних напрямів розвитку С. п. — підвищення якості стали шляхом позапічного рафінування. Найбільше промислове значення мають наступні методи: продування металу в ковші або спеціальному агрегаті інертними газами або окислювальними сумішами; вакуумна обробка стали (див. Дегазація стали ); обробка стали синтетичними шлаками.
Приблизно в середині 60-х рр. почала інтенсивно розвиватися т.з. спецелектрометалургія, яка включає різні види рафінуючих переплавок заготівки, отриманої в звичайних сталеплавильних агрегатах (найчастіше в дугових або індукційних печах). До них відносяться плавка в дугових вакуумних печах і в індукційних вакуумних печах, електрошлакова переплавка, електроннопроменева плавка, плазмова плавка (див. Плазмова металургія ). В результаті рафінуючої переплавки вихідний метал ефективно очищається від неметалічних включення і ін. небажаних домішок, підвищуються щільність і однорідність його структури покращуються багато властивостей стали.
В області розливання сталі спостерігається постійне збільшення долі безперервно-литого металу. В середині 70-х рр. в світі працює понад 500 машин безперервного литва (МНЛ) стали. Найбільша в світі МНЛ, продуктивністю 1,9 млн. т стали в рік, діє в США (1975). Найбільш широкого поширення набувають МНЛ радіального типа. Вихід готового продукту на кращих МНЛ світу досягає 96—99%. Як при безперервному литві, так і при розливанні стали у виливниці високі техніко-економічні результати дає заміна стопорних пристроїв бесстопорнимі (шибернимі) затворами — надійними і безпечними в роботі, дозволяючими точно регулювати швидкість розливання металу. Вживання екзотермічних шлакотворних сумішей дозволяє поліпшити поверхню отримуваних злитків. Завдяки використанню теплоізолюючих і екзотермічних прибуткових надставок удається значно скоротити втрати металу.
До тенденцій С. п., як і чорній металургії в цілому, слід віднести подальшу концентрацію виробництва, підвищення міри безперервності всього технологічного циклу, спеціалізацію окремих цехів і підприємств, що створює сприятливі умови для зниження собівартості і підвищення якості стали, для досягнення високої міри механізації і автоматизації всього металургійного процесу, впровадження електронно-обчислювальних машин і автоматизованих систем управління. Велике значення для розвитку С. п. мають роботи, що ведуться у ряді країн, із створення безперервного сталеплавильного процесу і агрегату длящего проведення (див. Сталеплавильний агрегат безперервної дії ).
Світове виробництво стали в 1974 перевищило 700 млн. т , причому 136 млн. т було виплавлено в СРСР. У промислово розвинених країнах на душу населення доводиться 400—600 кг стали (у СРСР більше 500 кг ). По деяких прогнозах, до 2000 світове виробництво найважливішого металу сучасності може досягти 2 млрд. т .
Літ.: Сталеплавильне виробництво. Довідник, під ред. А. М. Самаріна, т. 1—2, М., 1964; Явойський Ст І., Теорія процесів виробництва стали, 2 видавництва, М., 1967; Лемпіцкий Ст Ст, Голиків І. Н., Ськлокин Н. Ф., Прогресивні способи підвищення якості стали, М., 1968; Перспективи розвитку технології чорної металургії, М., 1973; Електрометалургія стали і феросплавів, М., 1974; Калинників Е. С., Чорна металургія: реальність і тенденції, М., 1975; Баптізманський Ст І., Теорія киснево-конверторного процесу, М., 1975.
