* Nguyên liệu đầu vào.
Thép về cơ bản là gang có chứa một hàm lượng nhỏ cacbon nhưng được kiểm soát chặt chẽ cùng các nguyên tố hợp kim khác mang các đặc tính đặc biệt. Một lưu ý quan trọng là một số ít các hợp chất như lưu huỳnh, phốt pho, nhìn chung không có lợi cho đặc tính của thép và số ít các nguyên tố khác như các kim loại kiềm và kẽm cũng ảnh hưởng đáng kể trong luyện thép hoặc luyện gang. Vì vậy, các nguyên tố trên được xem xét kỹ trong vấn đề nguyên liệu đầu vào. Do vậy, nguyên liệu chính cho luyện thép gồm gang, quặng sắt và sắt thép phế.
Có hai quy trình luyện gang chủ yếu đó là dùng lò cao và hoàn nguyên trực tiếp. Bởi hầu hết sắt, quặng sắt và khoáng sản trong tự nhiên, đều là ôxit sắt,
công đoạn luyện thép chính là quá trình hoàn nguyên oxit sắt thành kim loại sắt, nó có tên gọi thích hợp là giai đoạn luyện gang. Bản chất của quá trình này là ôxy được tách khỏi ôxit sắt kết hợp với cacbon hoặc hydro tạo thành ôxit cacbon (CO2) hoặc nước(H2O). Trong lò cao, than coke (về cơ bản là cacbon, C) phản ứng với khí hoặc khí khí giàu ôxy (O2) tạo thành ôxit cacbon: 2C + O2 = 2CO + nhiệt. Oxit cacbon sau đó hoàn nguyên oxit sắt : 2Fe2O3 + 6CO + nhiệt = 4Fe + 6CO2
Điều kiện hoàn nguyên cũng sẽ cho một số cacbon tách khỏi gang và tách phốt phát trong quặng, lượng phốt phát này cũng được tách khỏi gang cùng với mangan và một số nguyên tố khác. Tuy nhiên, quá trình luyện thép về cơ bản là quá trình oxi hoá trong đó cácbon được tách khỏi gang để đạt được mức độ mong muốn bằng cách oxi hoá cacbon thành CO.
Đối với quá trình luyện gang, nguồn cacbon hoặc hydro và nhiên liệu được yêu cầu. Cacbon được cung cấp bởi than cok được sinh ra bởi quá trình hoàn nguyên CO và nung ở lò cao. Đặc biệt là than để luyện thành cok và là thành phần không thể thiếu được sử dụng trong lò cao.
- Thành phần quặng sắt:
Quặng sắt là nguồn nguyên liệu chính được dùng để sản xuất gang và thép và được thành tạo trong tự nhiên dưới nhiều hình thức. Quặng có chứa sắt chủ yếu Manhetit (Fe3O4) và Hematit (Fe2O3). Một số khác ở mức độ thấp hơn có chứa siđêrits (FeCO3) và limônit (FeO (OH).nH2O) trong đó nguồn quặng sắt khác ít quan trọng hơn có chứa hyđrát ôxit như gơtit, sắt silicat, chamosite, lepidococite and chalybite.
Manhêtít và hêmatit nguyên khai có chứa 72,4% và 70% sắt trong đó hàm lượng siđêrit chỉ có 48% sắt. Vì tính hyđrat hoá tự nhiên của nó biến đổi nên hàm lượng sắt của limônit nguyên khai có thể trong khoảng 38-51%. Thực tế hàm lượng sắt của khoáng sản nguyên khai có trong quặng quyết định mức độ giới hạn của quặng tinh và vê viên sau khi tuyển. Vì vậy, việc khai mỏ
khoáng sàng manhêtit (mức độ giới hạn 72,4% Fe) lúc nào cũng có thể sản xuất quặng tinh và vê viên chất lượng cao hơn so với mỏ quặng hematit (mức độ giới hạn 70% Fe).
- Tinh quặng thiêu kết:
Thông thường kích cỡ hạt <6mm sau khi nghiền và sàng (nếu có rửa nước), trong khi đó bỏ cỡ hạt <1mm. Với kết quả đó sản phẩm có cỡ hạt >1<6mm gọi là tinh quặng thiêu kết và dùng cho xưởng thiêu kết trong nhà máy thép. Tinh quặng thiêu kết có thể thay đổi đang kể hàm lượng sắt nhưng nhìn chung theo các nhà sản xuất thép thì có 58-62% Fe trong sản phẩm. Với lý do chất lượng thiêu kết, thì phần lớn tinh quặng thiêu kết là quặng hêmatit, siđêrit, limônit, gơtit, cho dù một số nhà sản xuất ở Trung Quốc sử dụng một số lượng đáng kể quặng manhêtit trong quá trình thiêu kết.
- Thành phần thép phế liệu:
Thép phế, được tiêu thụ trong cả luyện thép bằng lò điện và lò BOS. Phế thép là nguồn sắt tương đối tinh khiết so với quặng sắt mặc dù cần lưu ý rằng các tạp chất có thể có như phế thép mạ kẽm (kẽm), thép mạ thiếc và các thép hợp kim. Thép phế được sử dụng để làm nguội trong quá trình BOS. Quá trình luyện thép sinh ra nhiệt do quá trình oxy hoá cacbon và các nguyên tố khác. Trong thùng BOS, được nạp gang lỏng nóng, nhiệt sinh ra vượt quá mức cần thiết để duy trì nạp nóng và có thể sử dụng để nung chảy phế, bổ sung nguồn sắt (30%).
Doanh nghiệp chủ yếu là nhập thép phôi của Trung Quốc và sử dụng sắt thép phôi phế liệu mua trong nước. Hiện doanh nghiệp Thành Nhân có một số điểm thu mua ở trong tỉnh, ngoài tỉnh và của các doanh nghiệp sản xuất sắt thép.
- Thành phần các chất phụ gia: hợp kim, điện cực, khi trơ, vật liệu đầm lò....
* Nhiên liệu đầu vào.
- Thành phần than cốc; - Thành phần than đá; - Năng lượng điện nước.