Producția oțelului implică îndepărtarea carbonului din fier
Potrivit Asociației Mondiale a Oțelului, unele dintre cele mai mari țări producătoare de oțel sunt China, Japonia, SUA și India. China reprezintă aproximativ 50% din această producție.
Cei mai mari producători de oțel din lume includ ArcelorMittal, Hebei Steel Group, Baosteel, POSCO și Nippon Steel.
Procesul de producere a oțelului modern
Metodele de fabricare a oțelului au evoluat semnificativ de la începutul producției industriale la sfârșitul secolului al XIX-lea. Metodele moderne, totuși, se bazează încă pe aceeași premisă ca procesul inițial Bessemer, care utilizează oxigen pentru a reduce conținutul de carbon în fier.
Astăzi, producția de oțel utilizează materiale reciclate, precum și materii prime tradiționale, cum ar fi minereu de fier, cărbune și calcar. Două procese, cuptoarele cu oxigen de bază (BOS) și cuptoarele cu arc electric (EAF) reprezintă aproape toată producția de oțel.
Oțelul modern poate fi împărțit în șase etape:
Fabricarea de fier, care este primul pas, implică introducerea materiilor prime de minereu de fier, cocs și var care se topesc într-un cuptor de furnal. Fierul topit rezultat, denumit și metale fierbinți, conține încă 4 până la 4,5% carbon și alte impurități care îl fac fragil.
Producția de oțel primar are două metode principale: BOS (Furnace de oxigen de bază) și cele mai moderne metode EAF (Electric Arc Furnace).
Metodele BOS adaugă oțeluri resturi reciclate la fierul topit într-un convertizor.
La temperaturi ridicate, oxigenul este suflat prin metal, ceea ce reduce conținutul de carbon la între 0 și 1,5 procente. Metodele EAF, totuși, alimentează resturi de oțel reciclate prin utilizarea arcurilor electrice de înaltă putere (temperaturi de până la 1650 ° C) pentru a topi metalul și ao transforma în oțel de înaltă calitate.
Producția secundară a oțelului implică tratarea oțelului topit produs atât pe căile BOS, cât și pe cele EAF pentru reglarea compoziției oțelului. Aceasta se face prin adăugarea sau eliminarea anumitor elemente și / sau manipularea temperaturii și mediului de producție. În funcție de tipurile de oțel necesare, pot fi utilizate următoarele procese secundare de fabricare a oțelului:
- Agitarea
- Cuptor cu cupă
- Injecție cu șaibă
- Degazare
- CAS-OB (ajustarea compoziției prin barbotare sigilată de argon cu suflare cu oxigen)
Turnarea continuă vede turnarea oțelului topit într-o matriță răcită, cauzând solidificarea unei carcase de oțel subțire. Stâlpul de coajă este retras cu ajutorul rolelor ghidate și răcit și solidificat complet. Lanțul este tăiat în lungimile dorite, în funcție de aplicare; plăci pentru produse plate (plăci și benzi), flori pentru secțiuni (grinzi), prelungiri pentru produse lungi (fire) sau benzi subțiri.
În formarea primară, oțelul turnat este apoi format în diferite forme, adesea prin laminare la cald, proces care elimină defectele turnate și realizează forma și calitatea suprafeței necesare. Produsele laminate la cald sunt împărțite în produse plate, produse lungi, tuburi fără sudură și produse de specialitate.
În cele din urmă, este timpul pentru producție, fabricare și finisare.
Tehnicile de formare secundară conferă oțelului forma și proprietățile sale finale. Aceste tehnici includ:
- Modelare (laminare la rece)
- Prelucrare mecanica (foraj)
- Îmbinare (sudare)
- Acoperire (galvanizare)
- Tratamentul termic (temperare)
- Tratament de suprafață (carburizare)