6 Schritte des modernen Stahlherstellungsverfahrens

Stahl ist aufgrund seiner einzigartigen Kombination aus Haltbarkeit, Verarbeitbarkeit und Kosten das beliebteste Baumaterial der Welt. Es ist eine Eisenlegierung, die zwischen 0,2 und 2 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält.

Nach Angaben der World Steel Association erreichte die globale Rohstahlproduktion im Jahr 2016 einen Höchststand von 1. 628,5 Millionen Tonnen. Davon stammten etwa drei Viertel aus BOS-Anlagen, EAF-Anlagen für das verbleibende Quartal.

Einige der größten Stahlerzeugerländer sind China, Japan, USA und Indien. Rund 50 Prozent dieser Produktion entfallen auf China.

Zu ​​den weltweit größten Stahlproduzenten gehören ArcelorMittal, die Hebei Steel Group, Baosteel, POSCO und Nippon Steel.

Der 6-stufige moderne Produktionsprozess

Die Verfahren zur Herstellung von Stahl haben sich seit Beginn der industriellen Produktion im späten 19. Jahrhundert erheblich weiterentwickelt. Moderne Methoden beruhen jedoch immer noch auf derselben Prämisse wie das ursprüngliche Bessemer-Verfahren, das Sauerstoff verwendet, um den Kohlenstoffgehalt in Eisen zu senken.

Die Stahlproduktion nutzt heute sowohl recycelte Materialien als auch die traditionellen Rohstoffe wie Eisenerz, Kohle und Kalkstein. Zwei Prozesse; Basissauerstoffstahlerzeugung (BOS) und Elektrolichtbogenöfen (EAF) machen nahezu die gesamte Stahlproduktion aus.

Die moderne Stahlerzeugung lässt sich in sechs Schritte unterteilen:

1. Eisenerzeugung : Im ersten Schritt werden die Roheingaben Eisenerz, Koks und Kalk in einem Hochofen geschmolzen.

Das resultierende geschmolzene Eisen, auch als "heißes Metall" bezeichnet, enthält immer noch 4-4. 5% Kohlenstoff und andere Verunreinigungen, die es spröde machen.

2. Primärstahlerzeugung : Es gibt zwei primäre Stahlherstellungsverfahren: BOS (Basic Oxygen Furnace) und die moderneren EAF-Verfahren (Electric Arc Furnace). BOS-Verfahren fügen dem geschmolzenen Eisen in einem Konverter recycelten Stahlschrott hinzu.

Bei hohen Temperaturen wird Sauerstoff durch das Metall geblasen, was den Kohlenstoffgehalt auf 0-1 reduziert. 5%. EAF-Verfahren führen jedoch recycelten Stahlschrott durch die Verwendung von Hochleistungslichtbögen (Temperaturen bis zu 1650 ° C) zu, um das Metall zu schmelzen und es in hochwertigen Stahl umzuwandeln.

3. Sekundäre Stahlherstellung : Die sekundäre Stahlherstellung umfasst die Behandlung des geschmolzenen Stahls, der sowohl auf BOS- als auch auf EAF-Strecken hergestellt wurde, um die Stahlzusammensetzung einzustellen. Dies geschieht durch Hinzufügen oder Entfernen bestimmter Elemente und / oder Manipulieren der Temperatur und der Produktionsumgebung. Abhängig von den erforderlichen Stahlsorten können die folgenden sekundären Stahlherstellungsverfahren verwendet werden:

• Rühren
• Pfannenofen
• Pfanneneinspritzung
• Entgasung
• CAS-OB (Zusammensetzungseinstellung durch versiegeltes Argon, das mit Sauerstoff sprudelt) Blasen).

4. Stranggießen : In diesem Schritt wird der geschmolzene Stahl in eine gekühlte Form gegossen, wodurch sich eine dünne Stahlhülle verfestigt. Der Schalenstrang wird unter Verwendung von geführten Rollen abgezogen und vollständig abgekühlt und verfestigt. Der Strang wird je nach Anwendung in gewünschte Längen geschnitten; Platten für Flachprodukte (Platten und Bänder), Vorblöcke für Profile (Balken), Knüppel für Langprodukte (Drähte) oder dünne Bänder.

5. Primärumformung : Der gegossene Stahl wird dann, oft durch Warmwalzen, in verschiedene Formen gebracht, ein Verfahren, das Gussfehler beseitigt und die erforderliche Form und Oberflächenqualität erreicht.

Warmgewalzte Produkte werden in Flachprodukte, Langprodukte, nahtlose Rohre und Spezialprodukte unterteilt.

6. Herstellung, Verarbeitung und Endbearbeitung : Schließlich verleihen sekundäre Umformtechniken dem Stahl seine endgültige Form und Eigenschaften. Diese Techniken umfassen:

• Formen (z. B. Kaltwalzen)
• Bearbeiten (z. B. Bohren)
• Verbinden (z. B. Schweißen)
• Beschichten (z. B. Verzinken)
• Wärmebehandlung (z. B. Tempern)
• Behandlung (zB Aufkohlen)