Stålproduksjon innebærer fjerning av karbon fra jern
Ifølge World Steel Association er noen av de største stålproduserende landene Kina, Japan, USA og India. Kina står for omtrent 50 prosent av denne produksjonen.
Verdens største stålprodusenter inkluderer ArcelorMittal, Hebei Steel Group, Baosteel, POSCO og Nippon Steel.
Den moderne stålproduksjonsprosessen
Metoder for produksjon av stål har utviklet seg betydelig siden industriproduksjonen begynte på slutten av 1800-tallet. Moderne metoder er imidlertid fortsatt basert på samme premiss som den opprinnelige Bessemer-prosessen, som bruker oksygen til å senke karboninnholdet i jern.
I dag bruker stålproduksjonen resirkulert materiale, så vel som tradisjonelle råvarer, som jernmalm, kull og kalkstein. To prosesser, grunnleggende oksygenstålproduksjon (BOS) og lysbueovner (EAF) står for nesten all stålproduksjon.
Moderne stålproduksjon kan brytes ned i seks trinn:
Ironmaking, som er det første trinnet, innebærer at råinntakene til jernmalm, koks og kalk smelter i storovnen. Det resulterende smeltet jern, også referert til som varmt metall, inneholder fortsatt 4 til 4,5 prosent karbon og andre urenheter som gjør den sprø.
Primær stålproduksjon har to primære metoder: BOS (Basic Oxygen Furnace) og de mer moderne EAF (Electric Arc Furnace) metoder.
BOS-metoder legger til gjenvunnet skrapstål til smeltet jern i en omformer.
Ved høye temperaturer blåses oksygen gjennom metallet, noe som reduserer karboninnholdet mellom 0 og 1,5 prosent. EAF-metoder, men mate resirkulert stålskrap gjennom bruk av høyeffektive elektriske lysbuer (temperaturer opptil 1650 C) for å smelte metallet og konvertere det til høy kvalitet stål.
Sekundær stålproduksjon innebærer behandling av smeltet stål produsert fra både BOS- og EAF-ruter for å justere stålblandingen. Dette gjøres ved å legge til eller fjerne visse elementer og / eller manipulere temperatur og produksjonsmiljø. Avhengig av hvilke typer stål som er nødvendig, kan følgende sekundære stålprosesser brukes:
- røring
- Ladleovn
- Ladle injeksjon
- avgassing
- CAS-OB (sammensetningsjustering ved forseglet argon som bobler med oksygenblåsing)
Kontinuerlig støping ser det smeltede stålstøpet i en avkjølt form som forårsaker et tynt stålskall for å størkne. Skallstrengen trekkes tilbake ved hjelp av guidede ruller og fullstendig avkjølt og størknet. Strengen kuttes i ønsket lengde avhengig av påføring; plater for flate produkter (plater og striper), blomstrer for deler (bjelker), billets for lange produkter (ledninger) eller tynne strimler.
Ved primær forming dannes stålet som støpes, til forskjellige former, ofte ved varmrulling, en prosess som eliminerer støpfeil og oppnår den nødvendige form og overflatekvalitet. Varmvalsede produkter er delt inn i flate produkter, lange produkter, sømløse rør og spesialprodukter.
Til slutt er det tid for produksjon, fabrikasjon og etterbehandling.
Sekundære formeteknikker gir stålet sin endelige form og egenskaper. Disse teknikkene inkluderer:
- Forme (kaldvalsing)
- Maskinering (boring)
- Sammenkobling (sveising)
- Belegg (galvanisering)
- Varmebehandling (temperering)
- Overflatebehandling (karburering)