Staalproductie omvat het verwijderen van koolstof uit ijzer
Volgens de World Steel Association zijn enkele van de grootste staalproducerende landen China, Japan, de VS en India. China is goed voor ongeveer 50 procent van deze productie.
'S Werelds grootste staalproducenten zijn ArcelorMittal, Hebei Steel Group, Baosteel, POSCO en Nippon Steel.
Het moderne staalproductieproces
Methoden voor de productie van staal zijn aanzienlijk geëvolueerd sinds de industriële productie begon in de late 19e eeuw. Moderne methoden zijn echter nog steeds gebaseerd op hetzelfde uitgangspunt als het oorspronkelijke Bessemer-proces, dat zuurstof gebruikt om het koolstofgehalte in ijzer te verlagen.
Tegenwoordig maakt de staalproductie gebruik van gerecycleerde materialen en traditionele grondstoffen, zoals ijzererts, steenkool en kalksteen. Twee processen, basic oxygen steelmaking (BOS) en elektrische vlamboogovens (EAF), zijn verantwoordelijk voor vrijwel alle staalproductie.
Moderne staalproductie kan worden opgesplitst in zes stappen:
Bij ijzerproductie, de eerste stap, worden de ruwe grondstoffen van ijzererts, cokes en kalk in een hoogoven gesmolten. Het resulterende gesmolten ijzer, ook aangeduid als heet metaal, bevat nog steeds 4 tot 4,5 procent koolstof en andere onzuiverheden die het bros maken.
Primaire staalproductie heeft twee primaire methoden: BOS (Basic Oxygen Furnace) en de modernere EAF (Electric Arc Furnace) methoden.
BOS-methoden voegen gerecycled schroot toe aan het gesmolten ijzer in een converter.
Bij hoge temperaturen wordt zuurstof door het metaal geblazen, waardoor het koolstofgehalte tussen 0 en 1,5 procent wordt. EAF-methoden voeden echter gerecycled staalschroot door gebruik te maken van krachtige elektrische bogen (temperaturen tot 1650 C) om het metaal te smelten en om te zetten in hoogwaardig staal.
Bij secundaire staalproductie wordt het gesmolten staal uit zowel BOS- als EAF-routes behandeld om de staalsamenstelling aan te passen. Dit wordt gedaan door bepaalde elementen toe te voegen of te verwijderen en / of de temperatuur- en productieomgeving te manipuleren. Afhankelijk van het type staal dat vereist is, kunnen de volgende secundaire staalproductieprocessen worden gebruikt:
- Roeren
- Pollepeloven
- Pollepel injectie
- ontgassen
- CAS-OB (aanpassing van de samenstelling door geseald argon dat door zuurstof blaast)
Bij continu gieten wordt het gesmolten staal gegoten in een gekoelde vorm waardoor een dunne stalen schaal stolt. De schaalstreng wordt teruggetrokken met geleide rollen en volledig gekoeld en gestold. De streng wordt in gewenste lengtes gesneden, afhankelijk van de toepassing; platen voor platte producten (plaat en strip), bloemen voor secties (balken), knuppels voor lange producten (draden), of dunne strips.
Bij het primair vormen wordt het staal dat wordt gegoten, vervolgens in verschillende vormen gevormd, vaak door warmwalsen, een proces dat gietdefecten elimineert en de vereiste vorm en oppervlaktekwaliteit bereikt. Warmgewalste producten zijn onderverdeeld in platte producten, lange producten, naadloze buizen en speciale producten.
Eindelijk is het tijd voor productie, fabricage en afwerking.
Secundaire vormtechnieken geven het staal zijn uiteindelijke vorm en eigenschappen. Deze technieken omvatten:
- Vormgeven (koud rollen)
- Verspanen (boren)
- Verbinden (lassen)
- Coating (verzinken)
- Warmtebehandeling (ontlaten)
- Oppervlaktebehandeling (cementeren)