В результате доменной плавки получается ряд продуктов (рис. 78), из которых основным является чугун. В зависимости от качества составных частей шихты и режима плавки чугуны бывают разного состава и назначения.
В зависимости от назначения чугуны делятся на три основные категории: а) передельный (белый), б) литейный (серый), в) доменные ферросплавы (специальные чугуны).
Передельные (белые) чугуны характерны тем, что углерод в них находится в химически связанном состоянии в виде карбида железа (цементита — Fe3C). Такой чугун в изломе имеет белый цвет, обладает очень высокой твердостью и почти не поддается обработке на металлорежущих станках.
Передельные чугуны применяются главным образом для передела на сталь. Этот чугун содержит несколько повышенный процент марганца, который, являясь карбидообразующим элементом, тормозит графитообразование.
Литейный (серый) чугун имеет в изломе серый цвет. Этот чугун характеризуется повышенным содержанием кремния (см. табл. 14), а это в свою очередь способствует образованию в чугуне свободного углерода. Литейный чугун сравнительно мягок, хорошо обрабатывается на металлорежущих станках и обладает отличными литейными свойствами. Он является важнейшим конструкционным материалом в современной технике и применяется для изготовления всевозможных чугунных отливок.
Ферросплавами называются чугуны, в которых содержится в значительном количестве один или два легирующих элемента (например, кремний, марганец, хром и т. д.).
Ферросплавы применяются преимущественно при производстве стали для ее раскисления и в качестве легирующих добавок. Наиболее широкое применение находят следующие ферросплавы, выплавляемые в доменных печах.
Ферросилиций — сплав железа с кремнием.
Зеркальный чугун — сплав с повышенным содержанием марганца (10—25%) назван по характерному блестящему излому.
Силикошпигель — сплав железа с кремнием (9—13%) и марганцем (16—24%). Этот металл представляет собой по составу как бы сплав ферросилиция с зеркальным чугуном и применяется при производстве специальных сортов стали.
Ферромарганец — сплав железа и марганца (70—82% Мл) употребляется при выплавке стали. Он очень хрупок и при содержании около 80% марганца легко рассыпается в порошок.
Природные руды отдельных месторождений содержат в своем составе значительное количество таких элементов, как С, V, N и т. п. Эти элементы в процессе доменной плавки переходят в состав чугуна в качестве легирующих добавок. Полученный при этом металл носит название природнолегированного.
Шлаки и их использование. Шлаки печей в зависимости от их состава используются для изготовления различных строительных материалов. Например:
1.            Из шлаков изготовляют шлаковые цементы разного назначения, а из кислых шлаков, кроме того, — шлаковую вату (термоизоляционный материал).
2.            Из доменного гранулированного шлака путем совместного помола его с цементным клинкером или раздельным помолом указанных составных частей и последующим их смешением изготовляют шлакопортландцемент.
Доменный (колошниковый) газ. Доменный газ содержит в своем составе около 30% СО и по 1—2% Н2 и СН4. Поэтому после соответствующей очистки от пыли этот газ применяется в качестве топлива. Прежде всего он используется для подогрева холодного воздуха, поступающего в доменную печь. Сжигание его производится в кауперах. На это расходуется примерно 15—25% общего количества газа, отходящего из доменных печей. Кроме того, доменный газ используется в коксовых печах, а также в печах для нагрева металла перед прокаткой, в газовых двигателях, под паровыми котлами и пр. Ввиду его низкой теплотворной способности (850—1100 ккал/м3) в мартеновских и некоторых других печах он применяется в смеси с коксовым газом.
Колошниковая пыль, выносимая вместе с газом из доменной печи, улавливается в специальных устройствах — пылеуловителях, а затем после спекания (агломерации) вместе с мелкой рудой используется в доменной шихте.