Stal jest materiałem, który jest obecny w wielu elementach naszego społeczeństwa. Budynki, infrastruktura, samochody, sprzęt gospodarstwa domowego itd. Lista przedmiotów zawierających stal jest praktycznie nieskończona. Dzięki zaawansowanym metodom produkcji, które zostały opracowane w ostatnich latach, można produkować tak wiele rodzajów stali, jak to tylko możliwe. Poniżej wyjaśnimy na czym polega proces produkcji stali, a także jakie elementy są zaangażowane w jej wytwarzanie.
Żelazo, podstawa stali
Przede wszystkim należy pamiętać, że do produkcji stali konieczne jest posiadanie metalu – rudy żelaza. W procesie produkcji dąży się do usunięcia zanieczyszczeń z żelaza, później dodaje się węgiel lub inne pierwiastki, które utworzą ostateczny stop.
Zasadniczo istnieją dwie metodologie produkcji stali. Albo ze złomu, albo z wykorzystaniem rudy żelaza. W każdej z tych dwóch sytuacji możemy otrzymać produkt końcowy, który zawiera niezbędną proporcję pierwiastków, aby można było uznać go za stal. To znaczy stop żelaza i węgla, w którym ten ostatni składnik zajmuje mniej niż 2,1%.
Produkcja stali ze złomu jest jedną z najbardziej popularnych metod. Jest to bardziej ekonomiczne i dodatkowo przyjazne dla środowiska.
W tym sensie jest to bez wątpienia ewenement osiągający wskaźniki odzysku materiałów, które są nie do pomyślenia w żadnej innej branży. W rzeczywistości, ponad 70% obecnej produkcji stali opiera się na odpadach z poprzednich materiałów. Innymi słowy, praktycznie 3/4 stali produkowanej na naszej planecie podlega recyklingowi.
Musimy także rozróżnić tradycyjne wielkie piece i piece elektryczne, które są już rzeczywistością w przemyśle. Zacznijmy od procesu wielkopiecowego, aby zrozumieć wszystkie elementy. Łatwiej jest zobrazować przyczynę pewnych procesów z produkcji w wielkim piecu. W piecu elektrycznym proces ten jest podobny, tylko zostały poprawione niektóre procesy, co uczyniło ten piec najczęściej używanym do tworzenia tego stopu.
Zarówno w procesie produkcji w piecach elektrycznych, jak i w wielkich piecach, operatorzy dokonują różnych pomiarów. Próbki są pobierane w celu sprawdzenia składu chemicznego stali. W ten sposób można podjąć działania korygujące w zależności od ostatecznego wykończenia, którego oczekujemy. Oba systemy pozwalają na taką manipulację, tak ważną dla sukcesu stali w wielu gałęziach przemysłu.
Produkcja stali: złom w wielkim piecu
Przemysł, który zajmuje się produkcją tego materiału, przyjmuje w swoich zakładach setki ton złomu, które będą topione w wysokich temperaturach, w potężnych piecach, które przekraczają 1650 stopni Celsjusza. Z całego złomu, 80% powróci jako stal pierwszej jakości. Gotowa do ponownego użycia w każdej branży.
Temperatura ta będzie w stanie stopić cały materiał i doprowadzić go do stanu płynności. Po pierwsze, metal jest wprowadzany przez górną strefę piece, która będzie miała kontakt z upłynnioną stalą. Ilość powstającego dymu jest bardzo duża, dlatego tego typu instalacje wymagają silnych systemów wentylacyjnych, które są w stanie uwolnić całą ilość dymu powstałego podczas procesu. Według dokumentu emitowanego na Discovery Channel, za pomocą tego systemu można stopić 60 ton metalu w ciągu jednej godziny.
Od tego momentu do procesu produkcji stali wprowadzany jest tlen. Celem jest przyspieszenie produkcji tego materiału, zmniejszenie zawartości węgla i ujednorodnienie mieszanki. Potem następuje faza castingu. To tutaj wlewana jest płynna stal. Wprowadzane są również dodatki i elementy, w zależności od przeznaczenia lub właściwości stali, która ma być ulepszona.
Po tym procesie roztopiona stal wpada do form. Od tego momentu rozpoczyna się faza chłodzenia. Ciecz odzyskuje postać stałą.
Na koniec kawałki są spłaszczane. Ta faza prasowania lub spłaszczania stali zostanie przeprowadzona w zależności od pożądanego kształtu końcowego. Następnie pozostawia się go całość całkowitego ostygnięcia.