Стомана е най-популярният в света строителен материал поради уникалната комбинация от издръжливост, работоспособност и цена. Това е желязна сплав, която съдържа 0,2-2% въглерод спрямо теглото.
Според Световната асоциация по стомана, някои от най-големите страни производителки на стомана са Китай, Индия, Япония и САЩ. Китай представлява около 50% от това производство. Най-големите производители на стомана в света включват ArcelorMittal, China Baowu Group, Nippon Steel Corporation и HBIS Group.
Модерният процес на производство на стомана
Методи за производство стомана са се развили значително от началото на индустриалното производство в края на 19 век. Съвременните методи обаче все още се основават на същата предпоставка като оригиналния процес на Бесемер, който използва кислород за намаляване на съдържанието на въглерод в желязото.
Днес, производство на стомана използва рециклирани материали, както и традиционни суровини, като желязна руда, въглища и варовик. Два процеса, основно производство на кислородна стомана (BOS) и електрически дъгови пещи (EAF), отчитат почти цялото производство на стомана.
Производството на желязо, първата стъпка в производството на стомана, включва суровите влагания на желязна руда, кокс и вар, които се топят в доменна пещ. Полученото разтопено желязо - наричано още горещ метал - все още съдържа 4-4,5% въглерод и други примеси, които го правят чуплив.
Първичното производство на стомана има два метода: BOS (основна кислородна пещ) и по-модерните методи EAF (електрическа дъгова пещ). Методът BOS добавя рециклирана скрап стомана към разтопеното желязо в конвертор. При високи температури през метала се продухва кислород, което намалява съдържанието на въглерод между 0-1,5%.
Методът EAF обаче подава рециклиран стоманен скрап през мощни електрически дъги (с температури до 1650 градуса по Целзий), за да се стопи металът и да се превърне във висококачествена стомана.
Вторичното производство на стомана включва обработка на стопена стомана, произведена както от BOS, така и от EAF пътища, за да се коригира съставът на стоманата. Това се прави чрез добавяне или премахване на определени елементи и / или манипулиране на температурата и производствената среда. В зависимост от необходимите видове стомана могат да се използват следните вторични процеси на производство на стомана:
- Разбъркване
- Пещ за черпак
- Инжектиране с черпак
- Дегазиране
- CAS-OB (регулиране на състава чрез запечатан аргон, барботиращ с продухване на кислород)
Непрекъснатото леене показва, че стопената стомана се отлива в охладена форма, което води до втвърдяване на тънка стоманена обвивка.Снопът на черупката се изтегля с помощта на водени ролки, след което се охлажда напълно и се втвърдява. След това нишката се нарязва в зависимост от приложението - плочи за плоски продукти (плоча и лента), цъфти за секции (греди), заготовки за дълги продукти (жици) или тънки ленти.
При първичното формоване стоманата, която се отлива, се формира в различни форми, често чрез горещо валцуване, процес, който премахва дефектите на отливките и постига необходимото качество на формата и повърхността. Горещовалцуваните продукти се разделят на плоски продукти, дълги продукти, безшевни тръби и специализирани продукти.
И накрая, време е за производство, производство и довършване. Техниките за вторично формоване придават на стоманата окончателната форма и Имоти. Тези техники включват:
- Оформяне (студено валцуване), което се извършва под точката на прекристализация на метала, което означава, че механичното напрежение, а не топлината, влияе върху промяната
- Обработка (пробиване)
- Свързване (заваряване)
- Покритие (поцинковане)
- Термична обработка (закаляване)
- Обработка на повърхността (карборизиране)