إنتاج الصلب
ثالثاً: مرحلة التقنية

في بداية التقنية من المهم جداً أخذ عينة من المصهور لإجراء التحليل الكيميائى له، وتؤخذ هذه العينة عند درجة حرارة من 1570 إلى 1580 مئوية، ويجب الالتزام بالتعليمات القياسية لطريقة أخذ العينة ووقت أخذها والموضوع الذي تؤخذ منه، وذلك لضمان صحة التحليل الكيميائى وكون العين ممثلة للوضع الحقيقى للمعدن المنصهر، كما أن العينة تعتبر مؤشر جيد للتركيب النهائى للمعدن، ويتبين منها هل هناك حاجة إلى أي متطلبات أخرى إضافية (كإزالة الكربون أو الفسفور أو الأكسجين)....إلخ.
وهناك عناصر لا يمكن إزالتها من المعدن (إلا عن طريق التخفيف والتخليط مع صبات أخرى)، ومن أشهرها النحاس والكوبالت والنيكل، وبالتالى يجب إزالة هذه العناصر من الشحنة المعدنية قبل عملية الشحن. وعملية إزالة العناصر بالأكسدة قد تتم خلال طبقة الخبث، أو عن طريق تفاعل الأكسجين مباشرة مع العنصر في المعدن وذلك يمكن التحكم فيه من خلال ضبط زاوية حقن الأكسجين ومسافة الحاقن وضغط الحقن بالقدر المناسب لإتمام ذلك، وإلا فإن الأكسجين المحقون سوف يفقد خلال جو الفرن أو خلال طبقة الخبث.
أولا: إزالة الفسفور:
ووجود الفسفور في تركيب الصلب يزيد من قوة تحمله ومن قابليته للتشغيل على ماكينات التشغيل (كالمخرطة والمقشطة والفريزة...إلخ)، لذا تكون نسبة عالية إلى حد ما في ال Free Cutting Steel، ولكن على الجانب فإن الفسفور يقلل من مقاومة الصلب للصدمات ومن قابليته للسحب والطرق، لذا يتم إزالة الفسفور من المعدن
وفيما يلى الظروف القياسية لإزالة الفسفور بكفاءة من المصهور المعدن:
درجة حرارة المعدن ما بين (1540) وحتى (1580) مئوية: فتفاعل إزالة الفسفور الأساسى يكون طارد للحرارة، ولذلك فإن ارتفاع الحرارة عن هذا المدى قد يؤدى إلى سير التفاعل في الإتجاه العكسى (بمعنى ترسيب الفسفور وليس إزالته).
توفير جو مؤكسد، بمعنى وجود جو غنى بالأكسجين سواء في صورته الحرة [O] ذائباً في المعدن، أو في صورة FeO في الخبث، لذلك فإن حقن الأكسجين وكذلك التفاعل الحيد بين الخبيث والمعدن يساعد في إزالة الفسفور من المعدن بكفاءة، وأفضل نسبة لل FeO في الخبث من 10 إلى 15% بحد أقصى، فزيادته عن 15% تقلل من لزوجة الخبيث وتقلل من عائد المعدن.
خبث ذو قاعدية تتراوح من 2.2 وحتى 2.5 وذو درجو لزوجة معتدلة.
اتصال جيد بين طبقة الخبث ومصهور المعدن، ويمكن تحقيق ذلك بمساعدة الخبث الفوار نتيجة تكوين فقاعات ال CO التي تسمح بمساحات اتصال أكبر بين الخبث والمعدن وكذلك تسمح بتحقيق عملية التقليب الجيد بين الخبث والمعدن.
التجليخ المستمر، والذي يقلل من فرصة ارتداد الفسفور وترسيبه مرة أخرى من الخبث إلى المعدن، وخصوصا عند تشبع الخبث بكميات من P2O5CaO .
ثانياً: إزالة السيليكون:
وتفاعل أكسدة أو إزالة السيليكون طارد للحرارة، ونحصل عليه عن طريق الأكسجين المتواجد في جو الفرن، والأكسجين الذي قد يصل في حالة استخدام خام الحديد Iron Ore في الشحنة المعدنية (حيث يحتوى على نسبة أكاسيد عالية)، ولكن لا يفضل ذلك لما يلى:
إضافة خام الحديد في الفرن تزيد من كميات الشوائب، وهذا يؤدى لزيادة الطاقة المستهلكة والزمن اللازم للتقنية.
خام الحديد يحتاج إلى طاقة أكبر في صهره.
ولأن تفاعل إزالة السيليكون طارد للحرارة، فإنه يساعد في عملية الصهر ويقلل من زمنه وبالتالى يقلل من الطاقة الكهربية المستهلكة. ومن خلال المعادلات السابقة نجد أن كل كجم من السيليكون يحتاج في إزالته إلى 0.8 نيوتن م3 من الأكسجين، بمعنى أننا نحتاج (نظريا) إلى 0.08 نيوتن م3 أكسجين لإزالة 0.01% سيليكون من المعدن ، ولكن كفاءة هذه العملية تكون حوالى 80% فقط ، كما أن كفاءة التفاعلات تتأثر بخواص الأكسجين المحقون (كمعدل التدفق وضغط الحقن (لا يزيد عن 8 بار) وكذلك زاوية الحق).
ولاحظ أن الخردة عالية السيليكون قد تعطى تأثيرا سلبيا على إزالة الفسفور، وذلط لأن :
تفاعل إزالة الفسفور طارد للحرارة وبالتالى يرفع درجة حرارة المعدن وبالتالى يقلل من معدل إزالة الفسفور.
تفاعل إزالة السليكون ينتج عنه زيادة كمية السيليكا في الخبيث، وزيادة السيليكا (وهي مركب حامضى) تقلل من قاعدية الخبث، وهذا يعاكس ظروف إزالة الفسفور.
السيليكون له قابلية أعلى من الفسفور للتفاعل مع الأكسجين، وبالتالى يستهلك نسبة كبيرة من الأكسجين اللازم لأكسدة الفسفور .
ثالثاً: إزالة الكروم:
ولإزالة الكروم من المعدن المصهور يفضل توافر الظروف التالية:
درجة حرارة منخفضة نسبيا، من 1570 وحتى 1580 مئوية وذلك لأنه تفاعل طارد للحرارة.
خبث ذو قاعدية منخفضة نسبيا من 1.8 إلى 2.1 .
إجراء عملية التجليخ (إزالة الخبث) باستمرار.
خبث ذو نسبة منخفضة من السيليكا والماغنسيا (لأن السيليكون والمنجنيز لهما قابلية أعلى من الكروم في التفاعل مع الأكسجين.
رابعاً: إزالة الكبريت:
ولإزالة الكبريت من المعدن المصهور يفضل توافر الظروف التالية:
درجة حرارة مرتفعة نسبياً، أعلى من 1600 مئوية، وذلك لأنه تفاعل ماص للحرارة.
خبث ذو قاعدية مرتفعة نسبيا من 2 إلى 2.5 .
إجراء عملية التجليخ (إزالة الخبث) باستمرار.
توافر جو مختزل بالفرن (نسبة منخفضة من الأكسجين وال FeO)
ولذلك تتم عملية إزالة الكبريت بشكل أفضل خلال مرحلة التقنية حيث تتوافر تلك الظروف، ولكن يلاحظ أنه إذا كانت نسبة الكبريت في الشحنة المعدنية عالية نسبيا فإنه يتم إضافة كمية أعلى من الجير، أما إذا كانت الزيادة كبيرة فإننا نقوم بإضافة كمية من السيليكون والمنجنيز والكربون بغرض التفاعل مع الأكسجين وتقليل نسبته مع رفع درجة حرارة المعدن نتيجة هذه التفاعلات، وهذا كله يحسن من ظروف إزالة الكبريت من المعدن، ولإتمام عملية إزالة الكبريت من المعدن يفضل إتباع الترتيب التالى: (إجراء التجليخ ← إضافة 500كجم من الجير ← حقن الكربون مع نسبة منخفضة من الاكسجين). وعملية إزالة الكبريت تتم بشكل أكفأ خلال فرن البوتقة .
خامسأ: إزالة الكربون:
وعملية إزالة الكربون تحقق ما يلى :
استهلاك الأكسجين وإزالته من المعدن .
تحفيز عملية إزالة الكبريت (كما سبق بيانه).
تكوين فقاعات من غازى ال CO وال CO2، والتي تحسن معدلات إزالة الكبريت والفسفور والهيدروجين والنيتروجين من المعدن، كما أنها تساعد على عمل تجانس حرارى وكيميائى لمصهور المعدن (عن طريق تأثير التقليب).