Stal węglowa jest szeroko stosowanym materiałem, który jest niezbędny dla wielu gałęzi przemysłu ze względu na swoje unikalne właściwości, które obejmują wysoką wytrzymałość, dobrą ciągliwość i doskonałą obrabialność. Produkcja stali węglowej może odbywać się przy użyciu różnych metod, ale jedną z najczęstszych metod jest wykorzystanie stali dziewiczej.
Stal dziewicza jest produkowana przez łączenie rudy żelaza, koksu i wapna w wielkim piecu. Proces rozpoczyna się od kruszenia rudy żelaza na małe kawałki i mieszania jej z koksem i wapieniem. Koks jest używany jako paliwo i spala się w piecu, wytwarzając ciepło niezbędne do przebiegu procesu. Wapień działa jak topnik i pomaga usuwać zanieczyszczenia z rudy żelaza podczas procesu wytopu.
Gdy materiały znajdą się w wielkim piecu, są podgrzewane do temperatury około 1650 stopni. W tych wysokich temperaturach koks reaguje z tlenem w powietrzu, wytwarzając tlenek węgla. Ten tlenek węgla reaguje następnie z rudą żelaza, redukując ją do stopionego żelaza. Stopione żelazo jest następnie wzbogacane węglem z palącego się koksu, aby wytworzyć stopioną stal, która zazwyczaj zawiera około 4% wag. węgla.
Aby wyprodukować stal węglową o pożądanej zawartości węgla, stopiona stal jest poddawana procesowi zwanemu dekarburizacją. Podczas dekarburizacji do stopu wprowadzany jest tlen, który utlenia węgiel w stali i wytwarza tlenek węgla i dwutlenek węgla. Zmniejsza to zawartość węgla w stali do pożądanej ilości, zwykle poniżej 2% wag.
Ogólnie rzecz biorąc, produkcja stali pierwotnej to ważny proces, który umożliwia wytwarzanie wysokiej jakości stali węglowej o szerokim zakresie właściwości, dzięki czemu jest to wszechstronny materiał wykorzystywany w wielu różnych gałęziach przemysłu.
