Çelik, çeşitli alaşım elementlerinin erimiş demire eklenmesiyle üretilen bir alaşımdır. Bu genellikle, temel oksijen çelik üretimi (BOS) veya elektrik ark ocağı (EAF) işlemleri olmak üzere iki işlemden biri kullanılarak gerçekleştirilir. BOS işlemi tipik olarak karbon bakımından zengin pik demirden çelik üretmek için kullanılırken, EAF işlemi ağırlıklı olarak hurda metalden çeliği işlemek için kullanılır. Herhangi bir tipik çelik üretim hattında bir sonraki adım, erimiş çeliğin tabaka, külçe ve çubuk gibi ara ürünlere dönüştürüldüğü ara oluşturma işlemidir. Bu adım, çeliği son halini kolaylaştıracak boyut ve şekildeki stok ürünlerine dönüştürerek son ürün üretim sürecini hızlandırır.
Yaygın olarak kullanılan çeşitli çelik sınıfları, dünyadaki en yaygın kullanılan malzeme ailelerinden biridir. Bu ürünler, erimiş demire karbon, krom ve vanadyum gibi alaşım elementleri eklenerek yapılır. Ham demirin alaşımlanması tipik olarak herhangi bir çelik üretim hattında ilk adımdır ve BOS veya EAF işlemleriyle gerçekleştirilir. BOS prosesi, karbon bakımından zengin, kısmen işlenmiş demir cevheri formundaki pik demirin kalsiyum ve magnezyum oksitler gibi bazik malzemelerle kaplı refrakter bir kapta eritilmesini içerir. İşlem sırasında, erimiş metalden oksijen üflenir ve düşük karbonlu çelik üretmek için karbon içeriği düşürülür.
EAF işlemi temel olarak hurda metalden çelik üretmek için çelik üretim hattında kullanılır ve bir fırın yükü ile birlikte fırın ocağına yerleştirilen elektrotlar arasında geçen yüksek akım elektrik arkının ürettiği ısıyı kullanır. Yük eridiğinde, erimiş metalden yabancı maddeleri ayıran cüruf oluşturucular tanıtılır. Bu elementler, BOS refrakter kazanını, yani kalsiyum ve magnezyum oksidi dizmek için kullanılanlarla aynı temellerdir. Çelik üretim hattında bu aşamada erimiş yüke vanadyum, krom ve tungsten gibi ilave alaşım elementleri de ilave edilir. Çelik kimyası doğru olduğunda, erimiş malzeme külçeler ve ara stok ürünler oluşturmak üzere azaltılır.
Ara stokların üretimi, genel olarak herhangi bir ana çelik üretim hattında son adımdır. Burada çelik, belirli son ürünlerin üretimini hızlandırmak için boyutlandırılmış ve şekillendirilmiş çubuklar, levhalar ve külçeler gibi çeşitli ürünlerden oluşur. Bu adım, nihai ürünler haddelenirken, kalıptan çekilirken veya dövülürken minimum bir biçimlendirmenin gerekli olmasını sağlar.
