(металл — шлак, металл — штейн). Этим способом получают: сталь, чугун, никель, кобальт, свинец, черновую медь, черновой кадмий, олово, сурьму и т. д.
Выплавка стали осуществляется полным расплавлением шихты и разделением расплава на железоуглеродистый сплав, содержащий от 0,025 до 2,06 % Fe, Си, Ni, Mo, W и шлак.
Протекающие при выплавке стали химические реакции могут быть описаны уравнениями:
Выплавку стали осуществляют в отражательных мартеновских печах при температуре 1800 °С.
В рабочем пространстве мартеновской печи печная газовая среда окислительная.
Получение свинца. Свинец получают методом восстановительной плавки. Цель плавки — максимально извлечь свинец в черновой металл и получить экономичный шлак.
Поскольку энергия Гиббса образования оксидов и соединений оксидов свинца с Si02 и Fe203 относительно невелика, для восстановления свинца требуется слабовосстановительная атмосфера. Часть соединений свинца восстанавливается непосредственно коксом (прямое восстановление), однако превалирующей реакцией является взаимодействие с газообразным восстановителем — СО.
Реакция восстановления свинца из свободного оксида свинца РЬО описывается уравнением:
Процесс восстановления свинца осуществляется в шахтной печи при 160— 180 °С.
Получение никеля. Одним из способов получения никеля является восстановление его из руд. Протекающие при этом реакции описываются уравнениями:
Процесс ведут в сильновосстановительной газовой среде, достигаемой сжиганием топлива с а = 0,5 в подовых печах. Нагрев руды в печи не должен превышать 780 °С, чтобы ограничить количество растворимого MgO.
Поскольку в руде никель находится главным образом в виде твердого раствора в оксидах железа, конечный продукт представляет собой железоникелевый сплав.
Никель получают также в шахтных отражательных печах и печах кипящего слоя.