Stål er verdens mest populære byggemateriale på grunn av sin unike kombinasjon av holdbarhet, bearbeidbarhet og pris. Det er en jernlegering som inneholder 0,2-2 vekt% karbon.
I følge World Steel Association, noen av de største stålproduserende landene er Kina, India, Japan og det amerikanske Kina står for omtrent 50% av denne produksjonen. Verdens største stålprodusenter inkluderer ArcelorMittal, China Baowu Group, Nippon Steel Corporation og HBIS Group.
Den moderne produksjonsprosessen av stål
Metoder for produksjon stål har utviklet seg betydelig siden industriell produksjon startet på slutten av 1800-tallet. Moderne metoder er imidlertid fortsatt basert på samme premiss som den opprinnelige Bessemer-prosessen, som bruker oksygen for å senke karboninnholdet i jern.
I dag, stålproduksjon bruker resirkulerte materialer så vel som tradisjonelle råvarer, som jernmalm, kull og kalkstein. To prosesser, grunnleggende oksygenstålproduksjon (BOS) og lysbueovner (EAF), utgjør nesten all stålproduksjon.
Jernproduksjon, det første trinnet i å lage stål, innebærer at råinngangene av jernmalm, koks og kalk smeltes i en masovn. Det resulterende smeltede jernet - også referert til som varmt metall - inneholder fortsatt 4-4,5% karbon og andre urenheter som gjør det sprøtt.
Primær stålproduksjon har to metoder: BOS (Basic Oxygen Furnace) og de mer moderne EAF (Electric Arc Furnace) -metodene. BOS-metoden legger til resirkulert skrapstål til det smeltede jernet i en omformer. Ved høye temperaturer blåses oksygen gjennom metallet, noe som reduserer karboninnholdet til mellom 0-1,5%.
EAF-metoden mater imidlertid gjenvunnet stålskrap gjennom kraftige elektriske buer (med temperaturer opp til 1650 grader Celsius) for å smelte metallet og konvertere det til stål av høy kvalitet.
Sekundær stålproduksjon innebærer behandling av smeltet stål produsert fra både BOS- og EAF-ruter for å justere stålsammensetningen. Dette gjøres ved å legge til eller fjerne visse elementer og / eller manipulere temperatur og produksjonsmiljø. Avhengig av hvilke typer stål som kreves, kan følgende sekundære stålfremstillingsprosesser brukes:
- Omrøring
- Skeivovn
- Skålinjeksjon
- Avgassing
- CAS-OB (sammensetningsjustering ved forseglet argon som bobler av oksygenblåsing)
Kontinuerlig støping ser smeltet stål støpes i en avkjølt form, noe som får et tynt stålskall til å stivne.Skallstrengen trekkes ut ved hjelp av styrte ruller, så er den fullstendig avkjølt og størknet. Deretter kuttes tråden avhengig av påføring - plater for flate produkter (plate og stripe), blomster for seksjoner (bjelker), barrer for lange produkter (ledninger) eller tynne striper.
Ved primærforming blir stålet som støpes dannet i forskjellige former, ofte ved varmvalsing, en prosess som eliminerer støpte feil og oppnår den nødvendige formen og overflatekvaliteten. Varmvalsede produkter er delt inn i flate produkter, lange produkter, sømløse rør og spesialprodukter.
Endelig er det tid for produksjon, fabrikasjon og etterbehandling. Sekundær formingsteknikk gir stålet sin endelige form og eiendommer. Disse teknikkene inkluderer:
- Forming (kaldrulling), som gjøres under metallets omkrystalliseringspunkt, noe som betyr at mekanisk spenning - ikke varme - påvirker endring
- Maskinering (boring)
- Sammenføyning (sveising)
- Belegg (galvanisering)
- Varmebehandling (herding)
- Overflatebehandling (karburisering)