В данную группу включаются черные металлы, то есть передельный чугун, зеркальный чугун, ферросплавы и другие первичные материалы (подгруппа I), а также некоторые изделия черной металлургии (слитки и другие первичные формы, полуфабрикаты и основные изделия, полученные из них), изготовленные из чугуна или нелегированной стали (подгруппа II), из коррозионностойкой стали (подгруппа III) и из других видов легированной стали (подгруппа IV).
Подвергнутые дальнейшей обработке изделия, такие как отливки, поковки и т.п., шпунтовая свая, сварные уголки, фасонные и специальные профили, железнодорожные или трамвайные рельсы и трубы, относятся к группе 73 или, в некоторых случаях, к другим группам.
В качестве сырья в черной металлургии используются различные железные руды (оксиды, гидратированные оксиды, карбонаты), перечисленные в пояснениях к товарной позиции 2601, пиритные огарки (спеченные оксиды железа, оставшиеся после выжигания серы из пирита, марказита, пирротита и т.п.), а также отходы и лом черных металлов.
(I) Переработка (восстановление) железной руды.
Железная руда при восстановлении превращается либо в передельный чугун в доменных печах или электропечах, либо в губчатый металл (губчатое железо), либо в кусковое железо при проведении различных процессов прямого восстановления; в тех случаях, когда требуется железо исключительной чистоты для специальных целей (например, в химической промышленности), его получают электролизом или с помощью других химических процессов.
(А) Переработка железной руды в доменном процессе.
Большая часть чугуна, полученного из железной руды, все еще вырабатывается в доменных печах. В доменном процессе в качестве сырья используется главным образом железная руда, но можно также использовать металлические отходы и лом, частично восстановленную железную руду, а также другие отходы черных металлов.
В качестве восстановителя в доменных печах используют преимущественно твердый кокс, иногда в сочетании с небольшими количествами угля или жидких или газообразных углеводородов.
Чугун, получаемый таким образом, является жидким передельным чугуном. Побочными продуктами являются шлак, доменный газ и колошниковая пыль.
Большая часть получаемого жидкого передельного чугуна перерабатывается непосредственно в сталь на металлургических заводах.
Некоторая часть чугуна может быть использована в литейных цехах для производства изложниц, чугунных труб и трубок и т.п.
Оставшаяся часть чугуна может быть отлита в форме чушек или болванок на разливочных машинах или в песчаные формы, или может быть произведена в виде бесформенных блоков, иногда известных под названием "толстолистовой чугун", либо может быть гранулирована путем слива в воду.
Застывший передельный чугун либо переплавляется на сталелитейных заводах вместе с ломом черных металлов при производстве стали, либо плавится в чугунолитейных цехах, в вагранках или электропечах, снова с добавлением лома черных металлов и перерабатывается в литые изделия.
(Б) Переработка железной руды в установках прямого восстановления.
В отличие от описанного выше процесса, в данном случае восстановителями обычно являются газообразные или жидкие углеводороды или уголь, так что потребность в твердом коксе отпадает.
В данных процессах температура восстановления ниже, поэтому конечный продукт (обычно известный как губчатое железо) получают без прохождения через расплавленное состояние, в форме губчатого металла, металлизованных окатышей или кусков. По этой причине содержание в них углерода бывает обычно ниже, чем в доменном чугуне (где расплавленный металл находится в тесном контакте с углеродом). Большая часть этих продуктов переплавляется на металлургических заводах и перерабатывается в сталь.
(II) Производство стали.
Передельный или литейный чугун в расплавленном или твердом виде и железосодержащие изделия, полученные прямым восстановлением (губчатое железо), составляют вместе с металлическими отходами и ломом исходные материалы для производства стали. К этим материалам добавляются некоторые шлакообразующие добавки, такие как известь, плавиковый шпат, раскислители (например, ферромарганец, ферросилиций, алюминий) и различные легирующие элементы.
Процессы производства стали делятся на два основных способа, а именно: конвертерный процесс, в котором расплавленный передельный чугун в конвертере рафинируют от примесей, продувая его кислородом, и подовый процесс, для осуществления которого используются мартеновские или электрические печи.
Конвертерные процессы не требуют внешнего источника тепла. Они применяются в том случае, когда загрузка состоит главным образом из расплавленного передельного чугуна. Окисление некоторых элементов, присутствующих в чугуне (например, углерода, фосфора, кремния и марганца), обеспечивает достаточно тепла, чтобы удерживать сталь в жидком состоянии и даже переплавить добавленный лом. Эти процессы включают в себя такие, при которых чистый кислород вдувается в расплавленный металл (процессы Линца-Донавица: ЛД или ЛДАС, ОБМ, ОЛП, Калдо и другие), и такие процессы, ныне уже устаревшие, при которых используется воздух, иногда обогащенный кислородом (томасовский и бессемеровский процессы).
Подовые процессы, однако, требуют внешнего источника тепла. Они применяются, когда исходным материалом служит твердая шихта (например, отходы или лом, губчатое железо и твердый передельный чугун).
Двумя основными процессами в этой категории являются мартеновский процесс, при котором нагрев осуществляется при сжигании мазута или газа, и сталеплавильные процессы в дуговых или индукционных печах, где нагрев осуществляется электричеством.
Для производства некоторых видов стали могут быть последовательно использованы два различных процесса (дуплекс-процесс). Например, процесс плавки может начаться в мартеновской печи, а закончиться в электропечи; или же сталь, расплавленная в электропечи, может быть слита в специальный конвертер, где обезуглероживание завершается путем вдувания кислорода и аргона в жидкую ванну (процесс, используемый, например, для производства коррозионностойкой стали).