Stålproduktion indebærer fjernelse af kulstof fra jern
Ifølge World Steel Association er nogle af de største stålproducerende lande Kina, Japan, USA og Indien. Kina tegner sig for omkring 50 procent af denne produktion.
Verdens største stålproducenter omfatter ArcelorMittal, Hebei Steel Group, Baosteel, POSCO og Nippon Steel.
Den moderne stålproduktionsproces
Metoder til fremstilling af stål har udviklet sig betydeligt siden industriproduktionen begyndte i slutningen af det 19. århundrede. Moderne metoder er dog stadig baseret på den samme forudsætning som den oprindelige Bessemer-proces, der anvender ilt for at sænke kulstofindholdet i jern.
I dag anvendes stålproduktion af genbrugsmaterialer såvel som traditionelle råmaterialer, såsom jernmalm, kul og kalksten. To processer, basisk iltstålfremstilling (BOS) og lysbueovne (EAF) tegner sig for stort set hele stålproduktionen.
Moderne stålproduktion kan opdeles i seks trin:
Ironmaking, som er det første skridt, involverer de rå input af jernmalm, koks og lime, der smeltes i en højovn. Det resulterende smeltede jern, der også omtales som varmt metal, indeholder stadig 4 til 4,5 procent carbon og andre urenheder, der gør det skørt.
Primær stålproduktion har to primære metoder: BOS (Basic Oxygen Furnace) og de mere moderne EAF (Electric Arc Furnace) metoder.
BOS-metoder tilføjer genanvendt skrotstål til smeltet jern i en omformer.
Ved høje temperaturer blæses ilt gennem metallet, hvilket reducerer kulstofindholdet til mellem 0 og 1,5 procent. EAF-metoder leverer dog genanvendt stålskrot ved brug af kraftige elektriske buer (temperaturer op til 1650 ° C) for at smelte metallet og omdanne det til stål af høj kvalitet.
Sekundær stålproduktion involverer behandling af det smeltede stål produceret fra både BOS og EAF ruter for at justere stålkompositionen. Dette gøres ved at tilføje eller fjerne visse elementer og / eller manipulere temperatur og produktionsmiljø. Afhængigt af de krævede typer stål kan følgende sekundære stålfremstillingsprocesser anvendes:
- Omrøring
- Ladleovn
- Ladle injektion
- afgasning
- CAS-OB (sammensætning justering ved forseglet argon boblende med oxygenblæsning)
Kontinuerlig støbning ser det smeltede stål støbt i en afkølet form, der får en tynd stålskal til at størkne. Skalstrengen trækkes tilbage under anvendelse af guidede ruller og afkøles fuldstændigt og størknes. Strengen skæres i ønskede længder afhængigt af anvendelse; plader til flade produkter (plade og strimler), blomster til sektioner (bjælker), billets for lange produkter (ledninger) eller tynde strimler.
Ved primær formning formes stålet, der støbes, til forskellige former, ofte ved varmtvalsning, en proces, der eliminerer støbejernsfejl og opnår den krævede form og overfladekvalitet. Varmvalsede produkter er opdelt i flade produkter, lange produkter, sømløse rør og specialprodukter.
Endelig er det tid til fremstilling, fabrikation og efterbehandling.
Sekundære formeteknikker giver stålets endelige form og egenskaber. Disse teknikker omfatter:
- Formning (koldvalsning)
- Bearbejdning (boring)
- Sammenføjning (svejsning)
- Belægning (galvanisering)
- Varmebehandling (temperering)
- Overfladebehandling (karburering)