Как производится сталь: Сталь. Виды, классификация

alexxlab | 06.01.1999 | 0 | Разное

Содержание

Как вид не сможет производить сталь?

Три предложения:

Один:

Я бы посоветовал: «Если вы не переносите жару, убирайтесь из кухни».

Некоторые аспекты производства стали требуют много тепла. В фантастическом рассказе сталь будет производиться древними, средневековыми или ранними современными методами, а не современными промышленными методами, и поэтому потребуется больше ручного труда, близкого к стали, чем современное производство стали.

Возможно, эти нечеловеческие люди очень чувствительны к теплу и не могут заставить себя подойти достаточно близко к источнику тепла, чтобы сделать что-либо, включая необходимые этапы в производстве стали.

Возможно, у этих нечеловеческих людей много волос, меха или перьев, которые могут загореться от остаточных искр, поэтому они сокращают использование огня до минимума.

Я отмечаю, что люди ( Homo sapiens ), как полагают, эволюционировали как охотники на выносливость, которые часами преследовали добычу в африканской жаре, пока не поймали свою добычу. Таким образом, у людей гораздо больше потовых желез, чем у большинства животных, и они могут охладиться лучше, чем большинство животных.

Если у этих нечеловеческих людей нет потовых желез или столько же, сколько у людей, возможно, они перегреются и умрут при изготовлении стали.

Если ваш персонаж продаст пустые слитки стали тем людям, это не сработает. Им пришлось бы обрабатывать сталь, чтобы превращать их в предметы, которые они могли бы использовать, и поэтому им приходилось обрабатывать сталь, когда она была очень горячей. Если только они не используют магию для превращения стального слитка в стальной объект с той же массой, но не могут использовать магию для превращения железа, углерода и т. Д. В сталь.

Два:

Возможно, у этих людей аллергия на элементарное железо и / или углерод и / или на все виды стали, кроме хирургической стали.

Хирургическая нержавеющая сталь – это нержавеющая сталь, используемая в биомедицинских целях. Наиболее распространенными «хирургическими сталями» являются аустенитная нержавеющая сталь SAE 316 и мартенситная нержавеющая сталь SAE 440, SAE 420 и 17-4. Не существует официального определения того, что представляет собой «хирургическая нержавеющая сталь», поэтому производители и дистрибьюторы продукции часто применяют этот термин для обозначения любой марки коррозионно-стойкой стали.

(источник: Википедия )

Тогда они не смогли бы сами изготавливать сталь, хотя могли использовать гипоаллергенную хирургическую сталь.

Три:

Возможно, этим нечеловеческим людям не хватает необходимой физической силы для какой-то части процесса производства стали, который в фантастической обстановке, вероятно, потребовал бы большого количества физического труда вместо автоматизированных механических процессов. Возможно, они не смогут победить стальные слитки с такой силой, чтобы из них можно было изготавливать какие-либо изделия.

Как зеленилась сталь – Газета Коммерсантъ № 204 (7166) от 11.11.2021

Металлургическим компаниям РФ для полного перехода на использование «зеленого» водорода при выплавке стали необходимо около 100 ГВт новых мощностей ВИЭ и еще 50 ГВт традиционной генерации, посчитали в НЛМК. На это потребуется свыше $50 млрд инвестиций, а себестоимость стали вырастет вдвое. Предполагается, что использование водорода вместо угля и газа поможет сократить углеродный налог в ЕС, объем которого для черной металлургии РФ оценивается в $314 млн в год. Однако, полагают эксперты, металлурги заинтересуются технологией только при резком снижении стоимости производства водорода и росте платы за СО2.

НЛМК Владимира Лисина оценил стоимость перехода металлургической отрасли РФ на «зеленый» водород, который производится методом электролиза воды с использованием энергии ВИЭ, рассказал вице-президент компании по энергетике Сергей Чеботарев на конференции РСПП «Перспективы развития российской энергетики в условиях европейского углеродного регулирования».

По расчетам компании, для этого в стране нужно построить около 100 ГВт новых ВИЭ, что почти в 33 раза больше текущего объема. Для стабильной работы энергосистемы придется также ввести еще 50 ГВт традиционной генерации. Для сравнения: сейчас общая установленная мощность Единой энергосистемы РФ — 246,3 ГВт. Объем инвестиций в строительство новых объектов составит примерно $50 млрд. Себестоимость стали вырастет вдвое. В Минэнерго сказали “Ъ”, что не знакомы с этими данными.

Сейчас Россия производит около 5 млн тонн водорода в год в основном методом парового риформинга метана («серый» водород). Согласно концепции развития водородной энергетики, к 2050 году Россия будет отправлять на экспорт 15–50 млн тонн водорода. Прогноза потребления внутри РФ в документе нет.

Водород в металлургии может использоваться как восстановитель при получении металла, но сейчас этим способом в мире практически не пользуются, предпочитая применять уголь и газ, говорит Игорь Чаусов из инфраструктурного центра «Энерджинет». По данным IHS Markit, только 3% мирового потребления водорода приходится на металлургию, в основном цветную и порошковую, отмечает аналитик. Ожидается, что спрос на «зеленый» водород в отрасли будет расти для снижения углеродного следа продукции. Российским металлургам это может помочь снизить трансграничный углеродный налог, вводимый ЕС. Объем нагрузки от платы за прямые выбросы (Scope 1) только для черной металлургии оценивается в $314,1 млн в год.

На 100 ГВт ВИЭ можно выпускать около 4,5 млн тонн водорода в год, чего будет достаточно для производства 55–75 млн тонн стали в год, по оценкам Игоря Чаусова.

«Экономический смысл такая замена будет иметь при двух условиях: если “зеленый” водород, как и ожидается, подешевеет до значений менее $3–4 за 1 кг (сегодня такой водород стоит в три раза дороже), а также если сталелитейная промышленность будет вынуждена платить за $75–100 за тонну СО2»,— говорит аналитик.

По его мнению, для предприятий, ориентированных на экспорт стали в ЕС, водородные технологии станут вполне реальной альтернативой в ближайшие десять лет.

Расчеты НЛМК выглядят впечатляющими: для перехода на «зеленый» водород одного (хоть и достаточно энергоемкого) сектора требуются мощности, соответствующие более 60% от общенациональных с общей стоимостью около $70 млрд для ВИЭ и $35–40 млрд для традиционной генерации, говорит Владимир Скляр из «ВТБ Капитала». Он сомневается, что эти планы материализуются. «В сталелитейном секторе существуют более дешевые альтернативы, включая декарбонизацию энергопотребления, увеличение использования вторсырья и, наконец, улавливание СО2»,— отмечает он. Владимир Скляр полагает, что в среднесрочной перспективе скорее можно ожидать отдельных пилотных проектов производства «зеленого» водорода, нежели полноценного технологического сдвига.

Полина Смертина

Анализ мирового рынка стали

№1(2), 2020
Анализ структуры отраслевых рынков

А.Г.Стукалова
студентка 3 курса ФПЭК МГИМО МИД России

Аннотация

В статье проводится анализ мирового рынка стали, основных процессов и моделей поведения основных участников, рассчитываются показатели рыночной концентрации и рыночной власти. Хронологические рамки исследования 2012-2019 гг. Исследование показало, что рынок является высококонцентрированным, что свидетельствует о конкуренции только между крупными компаниями, в то время как для средних компаний выход на рынок затруднен.

Ключевые слова: обрабатывающая промышленность, металлы, черная металлургия, мировой рынок стали, рыночная власть, рыночная концентрация

Analysis of the world steel market

A.Stukalova, MGIMO University, School of Applied Economics and Commerce, 3rd year.

Abstract

The article analyzes the world steel market, the main processes and behavioral patterns of the main participants, calculates the indicators of market concentration and market power. The chronological scope of the study encompasses the period 2016-2019. The study shows that the market is highly concentrated, which indicates that there is competition only between large companies, while SME find it difficult to enter the market.

Key words: manufacturing, metals, ferrous metallurgy, world steel market, market power, market concentration

На сегодняшний день актуальность исследования мирового рынка объясняется тем, что данная отрасль является одной из базовых для мировой экономики. Мировой металлургический комплекс, а в особенности черная металлургия, производящая сталь и стальную продукцию, занимает второе место после топливно-энергетического комплекса как в мировом производстве, так и в производствах национальных экономик. Черная металлургия является одной из основных отраслей национальных и региональных экономик, т.к. она напрямую связана с такими отраслями как машиностроение, авиастроение, строительство и пр. Кроме того, крупные компании-производители стали создают новые рабочие места, обеспечивают налоговые поступления и поступления от экспорта в бюджеты государств, разрабатывают и внедряют инновации.

Сталь и стальная продукция являются одними из самых важных и необходимых инжиниринговых и конструкционных материалов. Согласно данным WSA [14], в 2019 году объем производства мировой сталелитейной промышленности составил 1869,9 млн т стали, что в сравнении с 2018 годом показало 3,4 % увеличение.

Сталь и стальная продукция являются одними из самых важных и необходимых инжиниринговых и конструкционных материалов. Согласно данным WSA [14], в 2019 году объем производства мировой сталелитейной промышленности составил 1869,9 млн т стали, что в сравнении с 2018 годом показало 3,4% увеличение.

Рис. 1. Объем мирового производства стали с 2012 по 2019 гг.

Источник: WSA 2020 Press-release
[https://www.worldsteel.org/media-centre/press-releases/2020/Global-crude-steel-output-increases-by-3.4–in-2019.html]

В региональном разрезе динамика роста объемов производства значительно сократилась, за исключением стран Азии и Среднего Востока. За 2019 год в Азии было произведено 1341,6 млн т сырой стали, что на 5,7% больше, чем в 2018 году. Объем производства в Китае составил 996,3 млн т стали (увеличение на 8,3%), что на 2,4% расширило долю рынка Китая. Индия произвела 111,2 млн т (1,8% увеличение). Объем производства в Японии сократился на 4,8% и составил 99,3 млн т. Южная Корея, в свою очередь, также сократила производство, которое в 2019 году составило 71,4 млн т. Что касается производства стали в Европейском регионе, совокупный объем производства составил 159,4 млн т в 2019 году, сократившись на 4,9% в сравнении с предыдущим годом. В Германии было произведено 39,7 млн т (сокращение на 6,5%), в Италии 23,2 млн т (сокращение на 5,2%), во Франции 14,5 млн т (сокращение на 6,1%), в Испании 13,6 млн т (сокращение на 5,2%). Объем производства в Северной Америке составил 120 млн т, что на 0,8% меньше, чем в 2018 году. В частности, в США было произведено 87,9 млн т стали (1,5% увеличение). Объем производства Южной Америки составил 41,2 млн т, сократившись на 8,4%. Особенно сильно сократилось производство Бразилии, составив 32,2 млн т, что на 9% меньше результатов предыдущего года. Совокупный объем производства в рамках СНГ составил 100,4 млн т, показав небольшое сокращение на 0,5% по сравнению с предыдущим годом. На территории РФ было произведено 71,6 млн т (сокращение на 0,7%), на территории Украины – 20,8 млн т (сокращение на 1,2%).

Исходя из вышеприведенных данных, можно сделать вывод, что наибольший рост отмечается в Китае.

Рис. 2. Динамика прироста производства стали в 2012-2019 гг.

Источник: WSA 2020 Press-release
[https://www.worldsteel.org/media-centre/press-releases/2020/Global-crude-steel-output-increases-by-3.4–in-2019.html]

Кроме того, крупнейшими производителями в распределении по странам являются Китай, Индия, Япония, США и Россия, чьи объемы производства в 2019 году были составили 996,3 млн т, 111,2 млн т, 99,3 млн т, 87,9 млн т и 71,6 млн т соответственно. Таким образом, стальные производства, расположенные в Китае, производят около 53% всей продукции отрасли, в то время как Индия, второй крупнейший производитель стали, сосредотачивает всего 5,9% мирового производства. Лидерство Китая на мировом рынке объясняется тем, что даже несмотря на меры по сокращению производства с целью улучшения качества воздуха, предпринимаемые китайским правительством, а также вопреки закрытию более 140 млн т производственных мощностей [8], в Китае расположено максимальное количество действующих производственных мощностей.

Рис. 3. Доли стран в мировом производства стали в 2017 г.

Источник: https://www.worldsteel.org

10-ю крупнейшими компаниями-производителями стали по данным WSA являются ArcelorMittal, China Baowu Group, NSSMC Group, HBIS Group, POSCO, Shagang Group, Ansteel Group, JFE Steel, Jianlong Group, Shougang Group, с объемами производства – 96,42 млн т, 67,43 млн т, 49,22 млн т, 46,8 млн т, 42,86 млн т, 40,66 млн т, 37,36 млн т, 29,15 млн т, 27,88 млн т и 27,34 млн т соответственно. Лидером на мировом рынке является компания ArcelorMittal [13], которая представлена более чем в 60 странах мира, а ее наиболее крупные дочерние предприятия представлены обрабатывающими производствами на территории 18 стран Европы, США, Азии и Африки.

Кроме того, стоит отметить, что большая часть крупных компаний в отрасли представлены китайскими фирмами, что, как уже было сказано выше, обусловлено преимуществом по издержкам китайских производителей.

В 2019 году, в соответствии с данными WSA, прогноз по объемам производства стали был пересмотрен с 1,3% до 2,3%. Объем мирового производства в первой половине 2019 года возрос на 4,9%, однако во второй половине года рост был умеренным.

Существенный разрыв в объемах производства между Китаем и остальными странами продолжает расти: объем производства Китая возрос на 9,9% в первой половине года, а во второй – рост составил лишь 0,7%. В региональном разрезе, сохраняется разрыв между Китаем и остальными странами-производителями: снизив импортные пошлины в ожидании торгового конфликта с США, китайские производители стали достигли рекордных показателей производительности в первом полугодии. Такой рост производительности заметно контрастирует с успехами других стран, где объем производства в совокупности сократился на 0,7%.

Во втором полугодии совокупность таких факторов как: высокие цены на железную руду, высокая степень неопределенности в связи с торговой войной, а также введение более строгих экологических стандартов, привели к сокращению объема производства в Китае.

Одним из важнейших факторов является стоимость компонентов производства таких как железная руда, коксующийся уголь, лом черных металлов. Отсюда формируются цены на обработанную сталь.

Несмотря на резкое сокращение в августе 2019 года, цены на железную руду росли намного более активно, чем на любые другие виды сырья в 2019 году. В июле стоимость железной руды достигла рекордного значения в 123 долл за тонну, таким образом показав 70% рост с начала года, когда она равнялась 93 долл на тонну. Одной из причин такого резкого роста является прорыв плотины в конце января 2019 года на руднике Mina Fijao в Бразилии, за которым последовало резкое сокращение объёмов производства железной руды и как следствие ее острая нехватка. Весной 2019 года в связи с тропическим циклоном, были прекращены поставки из Австралии, что также существенно сказалось на экспортных операциях страны. Таким образом, резкое сокращение в объемах производства и поставок из Австралии и Бразилии были отчасти компенсированы возросшим предложением со стороны Китая. Начиная с августа, Бразилия снова запустила производственные мощности, а Китай снова нарастил объемы производства, что сбалансировало соотношение спроса и предложения на рынке и привело снижению цен.

Что касается цен на коксующийся уголь, в промежутке между июнем и сентябрем 2019 года цены на уголь упали на 30%, составив 145 долл. За тонну. Согласно прогнозам, если в 2020 году Китай продолжит аналогичную политику, вместе с замедленным ростом, она приведет к снижению цен в среднесрочном периоде, а в дальнейшем стабилизируется на уровне 140-160 долл за тонну.

Объем добычи лома черных металлов в США в первом полугодии 2019 года возрос на 5%, в связи с тем, что объем домашнего потребления увеличился на 9% [15]. Совокупный выпуск в США сократился в связи с тем, что компании US Steel и ArcelorMittal сократили объемы производства в ответ на падение доходности горячекатаной стали по отношению к лому черных металлов.

Далее для определения степени монопольной власти на мировом рынке будет рассчитан индекс Герфиндаля (H-index).

Рис. 4. Динамика индекса Герфиндаля мирового рынка стали (2016–2018)

Источник: https://www.worldsteel.org

На рис. 4 представлены данные по 50 крупнейшим участникам рынка, чьи объемы производства превышают 0,7% совокупного производства. Данный график показывает, что за период с 2016 по 2018 гг. индекс несколько снизился, что формально говорит о некотором сокращении степени концентрации на мировом рынке стали. Вместе с тем, за последние 2 года на данном рынке было отмечено существенное количество сделок слияний и поглощений. В 2018 году совокупная стоимость M&A составила 53,4 трлн долл., что превысило показатель предшествующего года на 90%. В результате осуществлённых сделок крупнейшие компании отрасли приобрели еще больший контроль на рынке, выкупив производственные мощности менее крупных компаний. В качестве примера можно привести крупнейшую сделку 2018 года – поглощение Essar Steel, обанкротившегося индийского производителя проката, дочерней компанией ArcelorMittal (крупнейшая компания отрасли). Сделка была оценена в 6,8 трлн долл. и позволила ArcelorMittal дополнительно расширить свое присутствие на рынке Индии.

Рис. 5. Динамика индекса Герфиндаля для мирового рынка стали (2016–2018), по 10 крупнейшим компаниям.

Источник: https://www.worldsteel.org

Если рассматривать рыночные доли только 10 крупнейших участников рынка, чьи объемы производства превышают 5% совокупного производства, т.е. более 25 тыс. тонн стали в год, то на основе данных (рис. 5), можно сделать вывод об олигополистической структуре рынка.

***

Обобщая, можно сделать следующие выводы:

  1. Рынок стали характеризовался растущим уровнем конкуренции в рассматриваемый период, за исключением сегмента крупнейших компаний-производителей;
  2. Основными крупнейшими участниками рынка являются ArcelorMittal, China Baowu Group, NSSMC Group, HBIS Group, POSCO, Shagang Group, Ansteel Group, JFE Steel, Jianlong Group, Shougang Group;
  3. Показатели рыночной концентрации показывают олигополистический характер рыночной структуры;
  4. Барьеры входа новых компаний на рынок достаточно высоки.

Список литературы

  1. Теория отраслевых рынков: учебное пособие под ред. И.А.Стрелец, М.И.Столбова — Москва: КНОРУС, 2017. — 192 с.
  2. Розанова Н.М. Экономика отраслевых рынков — Москва: Издательство Юрайт, 2013. — 906 с.
  3. Непомнящий Е.Г. Организация и регулирование внешнеэкономической деятельности – курс лекций. – Таганрог: изд-во ТИУиЭ, 2007. – 176 с.
  4. Avinash H.N. Analysis of acquisition of Corus by Tata Steel – 2008
  5. Сидоров А.А. Мировой рынок стали и национальная безопасность США // Социальные и гуманитарные науки. Сер. 2. Экономика – 2017.
  6. Официальный сайт Всемирной ассоциации стали [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.worldsteel.org.
  7. Официальный сайт ИИС «Металлоснабжение и сбыт» [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://metalinfo.ru.
  8. Годовой отчет ММК за 2018 год [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://mmk.ru/upload/iblock/a5d/Annual_Report_2018_Rus.pdf
  9. Overview of steel and iron market [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/ru/Documents/manufacturing/overview-of-steel-iron-market-2017-eng.pdf
  10. Официальный сайт агентства Bloomberg [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.bloomberg.com/europe
  11. PwC deals Global Metals M&A Deals Insight 2017 [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.pwc.com/us/en/industrial-products/publications/assets/pwc-metals-industry-mergers-acquisitions-q1-2017.pdf
  12. Global Fortune 500 [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://fortune.com/global500/
  13. Официальный сайт компании ArcelorMittal [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://corporate.arcelormittal.com
  14. Официальный сайт агентства AK&M [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://mergers.akm.ru/pages/rates
  15. Обзор рынка черной металлургии аудиторской компании Deloitte, второе полугодие 2019 года [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/ru/Documents/research-center/metals-2h-2019.pdf
  16. WSA 2020 Press-release [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.worldsteel.org/media-centre/press-releases/2020/Global-crude-steel-output-increases-by-3.4–in-2019.html

Процесс производства стали – Как производится сталь?

Процесс производства стали — как производится сталь?

10 апреля 2020 г.

Производство стали является критически важной отраслью, оказывающей значительное влияние на нашу мировую экономику. С середины 1800-х годов сталь стала одним из самых надежных материалов во всем мире, обслуживая бесчисленные производственные и строительные рынки. По данным Всемирной ассоциации производителей стали, мировое производство стали поддерживает или способствует росту цен на 2 доллара.9 триллионов мировой экономической деятельности, что делает его важнейшим материалом, поддерживающим миллионы рабочих мест на международном уровне.

Сталь может показаться не товаром, связанным с передовыми технологиями, но процесс ее производства прошел долгий путь. В этом руководстве по процессу производства стали мы рассмотрим историю производства стали и сравним ее с тем, как сталь производится и используется в современных приложениях.

История производства стали

Сталь — это открытие железного века, периода, начавшегося около 1200 г. до н. э.Железная руда была впервые добыта в Центральной Азии и Европе, и в то время люди использовали железо для изготовления инструментов и оружия в практике, называемой черной металлургией. Изделия из железа развивались в это время, начиная с кузнецов, производящих изделия из кованого железа. Эти торговцы научились нагревать железную руду, и, используя процесс молота и наковальни, кузнецы удаляли примеси из металла и производили прочный и ковкий конечный продукт из железа.

Железо приняло несколько других форм, прежде чем в конечном итоге превратилось в то, что сегодня считается сталью.В Китае металлурги железного века нагревали железо в больших печах, плавя вещество в жидкость и смешивая его с древесным топливом. Затем расплавленную жидкость заливали в формы, которые затем оставляли затвердевать, в конечном итоге принимая форму кухонных инструментов и других предметов из форм. Этот процесс, известный как литье чугуна, позволил получить более прочный продукт, чем кованое железо, но он был хрупким, что затрудняло его форму и изгибание.

После чугуна кузнецы Центральной Европы начали покрывать изделия из кованого железа древесным углем, чтобы повысить прочность железа при сохранении его гибкости.После этого железо прошло последнюю итерацию, которая больше всего напоминает сегодняшнюю сталь. В Индии рабочие-металлурги разработали процесс выплавки железа, сочетающий в себе идеальное соотношение железа и углерода. Используя тигли или глиняные контейнеры, мастера по металлу смешивали куски железа и древесного угля в высокотемпературной печи. Во время приготовления железо плавилось и поглощало атомы углерода из древесного угля. После охлаждения тигли содержали то, что мы теперь знаем как сталь — сплав железа с углеродом.

После открытия железоуглеродистых сплавов различные цивилизации начали расширять свои методы производства стали, что позволило им создавать улучшенное оружие, инструменты и конструкции. Начиная с железного века, люди стремились усовершенствовать процесс производства стали не только для того, чтобы производить ее в больших количествах, но и для того, чтобы производить ее более эффективно. Постоянное совершенствование производства стали является причиной того, что сегодня сталь стала таким важным мировым товаром.

Как сегодня производится сталь?

Современный процесс производства стали начался в 1856 году в рамках процесса, известного как бессемеровский процесс.Считается, что это был первый процесс массового производства стали. По словам историков, два разных изобретателя, один в Великобритании и один в Питтсбурге, одновременно разработали процесс производства стали, который включал удаление примесей железа с помощью струи воздуха.

С этим открытием другие производители стали начали совершенствовать процесс, в конце концов найдя способ использовать технику струйной очистки воздуха, чтобы помочь сохранить содержание углерода при полном удалении примесей.Наконец, этот процесс превратился в экономически эффективный способ массового производства высококачественной стали, который мы используем до сих пор.

Сегодняшняя сталь обычно производится одним из двух способов:

  1. Доменная печь: Процесс доменной печи, также известный как основной кислородный процесс (BOP), объединяет сырую железную руду с небольшим количеством стального лома в печь. Затем в печь вдувают чистый кислород, повышая ее температуру. При этой температуре металлолом не только плавится в жидкость, но и примеси железа окисляются, полностью испаряясь.Кроме того, высокая температура снижает содержание углерода до идеального соотношения, что приводит к получению жидкой стали.
  2. Электродуговые печи: В методе электродуговой печи (ЭДП) сильноточные электрические дуги от электродов плавят большое количество стального лома в жидкость. Пока стальной лом плавится, техники добавляют другие ферросплавы до тех пор, пока жидкий металл не достигнет желаемого соотношения стали и других сплавов, таких как хром и никель, которые образуют нержавеющую сталь.Затем для очистки стали в печь подается кислород и добавляются известь и плавиковый шпат. Эти вещества соединяются с примесями стали, превращаясь в шлак. Затем шлак всплывает на поверхность расплавленной стали, где его удаляют, оставляя чистую сталь.

Метод ЭДП является сегодня наиболее распространенным методом производства стали. Сегодняшние современные сталеплавильные печи ЭДП производят 150 тонн стали за плавку, что занимает примерно 90 минут.

Изготовление металла на заказ

Сталь

— это универсальный, доступный и широко распространенный материал, что делает его идеальным материалом для использования в бесчисленных производственных мощностях.Производители оригинального оборудования и другие компании-производители полагаются на ценность стали при производстве своих оригинальных компонентов и продуктов.

Во всем мире предприятия используют сталь и сплавы металлов для производства своей продукции и воплощения своих проектов в жизнь. Изготовление и проектирование металлоконструкций на заказ — это важнейшая профессиональная услуга в мировой экономике, потому что именно она позволяет предприятиям изобретать новые и полезные товары и рисковать инновационными проектами, которые помогают формировать и улучшать нашу повседневную жизнь.

Производство и проектирование металлоконструкций объединяет целый ряд экспертов, от дизайнеров, инженеров и консультантов до сварщиков, слесарей и монтажников. Каждый эксперт играет свою роль в обеспечении того, чтобы сталь и металлические материалы превращались в хорошо спроектированные, высококачественные компоненты и конечные продукты, которые будут играть важную роль на нашем глобальном рынке.

Выберите Summit Steel для контрактного производства металла на заказ

Производителям и OEM-предприятиям требуются надежные, профессиональные и знающие партнеры по контрактному производству металлоконструкций, которые помогут им эффективно производить сталь и готовую металлическую продукцию в соответствии с самыми высокими стандартами.Если вы ищете компанию по производству прецизионных металлов для удовлетворения ваших уникальных потребностей бизнеса, выберите Summit Steel.

Уже более 25 лет Summit Steel помогает предприятиям эффективно производить детали с помощью передовых производственных процессов. Наши услуги по контрактному производству металлов варьируются от первоначального проектирования и инженерной поддержки до лазерной резки, 3D-обработки и процессов сварки стали и металлов. Наши гибкие предложения услуг могут быть адаптированы для удовлетворения любого объема производства, необходимого вашему бизнесу.Summit Steel может поставлять высококачественные, точно изготовленные металлические и стальные изделия и детали для вашей отрасли, начиная от возможностей одного поставщика и заканчивая крупными заказами.

Для получения дополнительной информации о заключении контрактов с Summit Steel на изготовление металлоконструкций на заказ свяжитесь с нами сегодня. Позвоните нам по телефону (610) 921-1119 или запросите расценки онлайн.

Брайан Рид — вице-президент по продажам и развитию бизнеса в Summit Steel & Manufacturing Inc.

Создание стали | HowStuffWorks

Сталь — это железо, из которого удалено большинство примесей.Сталь также имеет постоянную концентрацию углерода (от 0,5 до 1,5%). Такие примеси, как кремнезем, фосфор и сера, сильно ослабляют сталь, поэтому их необходимо удалять. Преимущество стали перед железом заключается в значительно улучшенной прочности.

Мартеновская печь – один из способов создания стали из чугуна. Чугун, известняк и железная руда поступают в мартеновскую печь. Он нагревается примерно до 1600 градусов по Фаренгейту (871 градус С). Известняк и руда образуют шлак, всплывающий на поверхность.Примеси, в том числе углерод, окисляются и всплывают из чугуна в шлак. Когда содержание углерода правильное, у вас есть углеродистая сталь.

Другим способом получения стали из чугуна является бессемеровский процесс , который включает окисление примесей в чугуне путем продувки расплавленного чугуна воздухом в бессемеровском конвертере . Теплота окисления повышает температуру и удерживает железо в расплавленном состоянии. Когда воздух проходит через расплавленный чугун, примеси соединяются с кислородом, образуя оксиды.Угарный газ сгорает, а остальные примеси образуют шлак.

Однако большинство современных сталелитейных заводов используют для производства стали так называемую кислородную печь. Преимуществом является скорость, так как процесс примерно в 10 раз быстрее, чем в мартеновской печи. В этих печах через расплавленный чугун продувается кислород высокой чистоты, что снижает уровень углерода, кремния, марганца и фосфора. Добавление химических чистящих средств, называемых флюсами , помогает снизить уровень серы и фосфора.

В этот момент сталь может быть легирована различными металлами для придания различных свойств. Например, добавление от 10 до 30 процентов хрома создает нержавеющую сталь, очень устойчивую к ржавчине. Добавление хрома и молибдена позволяет получить прочную и легкую хромомолибденовую сталь.

Если подумать, то есть две природные катастрофы, которые значительно облегчили развитие и процветание человеческих технологий. Во-первых, это огромные запасы железной руды.Во-вторых, доступность огромного количества нефти и угля для производства железа. Без железа и энергии мы, вероятно, не достигли бы того, чего достигли сегодня.

Воспользуйтесь приведенными ниже ссылками, чтобы узнать больше о железе и стали.

Связанные статьи HowStuffWorks

Другие полезные ссылки

Источники

  • “Ручной инструмент.” Британская онлайн-энциклопедия. 2008. (22 декабря 2008 г.) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/254115/hand-tool
  • Rickard, T.А. «Использование метеоритного железа». Королевский антропологический институт Великобритании и Ирландии. 1941. (6 января 2009 г.) http://www.jstor.org/pss/2844401
  • «Глоссарий сталелитейных заводов». Американский институт железа и стали. 2008. (22 декабря 2008 г.) http://www.steel.org/Content/NavigationMenu/LearningCenter/SteelGlossary/Steel_Glossary.htm
  • Tripathi, Vibha. «Технология железа и ее наследие в Индии (с древнейших времен до раннего средневековья)». Фонд Бесконечности. (6 января 2009 г.) http://www.infinityfoundation.com/mandala/t_pr/t_pr_tripa_iron_frameset.htm
  • Янг, Сюзанна М.М. и другие. «Самое раннее использование железа в Китае». Металлы в древности. 1999 г. (6 января 2009 г.) http://donwagner.dk/

Как мы производим сталь | Британская сталь

Процесс производства стали управляется и развивается нашими экспертами; они увлечены тем, что они делают, и прилагают все усилия, чтобы удовлетворить потребности клиентов и предвидеть будущие требования. Это сложный и ответственный процесс, и мы гордимся тем, что являемся частью этой захватывающей отрасли.

Площадка площадью 2000 акров в Сканторпе является интегрированной. Это означает, что сырье для производства стали доставляется на площадку, где оно в конечном итоге превращается в сталь.

Отправная точка – переработка сырья

Высококачественный кокс производится в наших коксовых печах – уголь, поставляемый со всего мира, загружается в верхнюю часть каждой печи и нагревается до температуры около 1100°C в течение 18 часов. Этот процесс карбонизации удаляет примеси, такие как каменноугольная смола и угольный газ, для производства кокса.Раскаленный докрасна кокс выталкивается со стороны каждой печи и гасится водой перед транспортировкой по конвейеру в доменные печи.

Дополнительное сырье перерабатывается на аглофабрике Сканторпа, которая образует богатое железом сырье для доменных печей. Ингредиенты — железная руда, кокс и известняковая мелочь — тщательно укладываются и смешиваются, а затем проходят под вытяжным шкафом на аглофабрике. Этот процесс нагрева тщательно контролируется, чтобы убедиться, что полученный агломерат имеет правильный состав и оптимальные размеры для следующей стадии процесса в доменных печах.

Изготовление железа

В Сканторпе у нас есть четыре доменные печи, названные в честь четырех английских королев – Марии, Бесс, Анны и Виктории. Кокс, железная руда, агломерат и известняк подаются или загружаются в верхнюю часть печей. Поток горячего воздуха с температурой около 1000°C вдувается в нижнюю часть печи через сопла, называемые фурмами. При горении кокса достигаются температуры выше 2000°C, и это тепло создает расплавленный металл (железо). Расплавленный металл собирается на дне печи, а известняк соединяется с примесями, образуя шлак.Поскольку этот шлак менее плотный, чем расплавленный металл, он плавает поверх металла и может быть удален, после чего он используется в цементной и дорожной промышленности.

Расплавленный металл «сливается» со дна печи в торпеды, каждая из которых способна нести 300 тонн жидкого железа, и перемещаются по железной дороге на сталелитейный завод для преобразования в сталь.

Изготовление стали

В Сканторпе мы используем процесс кислородного производства стали (BOS) — наши современные конвертеры (или емкости) загружают до 330 тонн лома и жидкого чугуна и превращают их в сталь всего за 25 минут.

Когда жидкий чугун поступает на завод BOS, он выливается из торпед в загрузочные ковши с огнеупорной футеровкой, где удаляются нежелательные элементы, такие как сера. Металлолом загружается в одну из наших сталеплавильных емкостей (или конвертеров), а затем в эту емкость добавляется жидкий чугун. С помощью фурмы с водяным охлаждением кислород высокой чистоты выдувается со скоростью, вдвое превышающей скорость звука, на поверхность жидкого чугуна под очень высоким давлением. В процесс добавляется известь, которая образует шлак и удаляет нежелательные элементы из жидкой стали.

Когда процесс продувки кислородом завершен, сталь разливается или разливается в ковши, где достигается желаемый химический состав стали за счет тщательного добавления легирующих элементов и тщательного контроля процесса раскисления, что обеспечивает очень высокий уровень чистоты стали.

Дальнейшие усовершенствования, необходимые заказчику, могут быть достигнуты за счет вторичных процессов производства стали, таких как наша ковшовая дуговая печь и оборудование для вакуумной дегазации, которые очень жестко контролируют температуру стали и химический состав, гарантируя, что наш широкий ассортимент марок стали удовлетворит потребности самого требовательного клиента. требования.

Непрерывное литье (Concast)

Непрерывное литье — один из лучших способов достижения высочайшего уровня внутреннего качества и качества поверхности.

С помощью мостового крана ковш с жидкой сталью перемещается с завода BOS на разливочные машины, где она выливается или разливается в литейную машину и формуется в медных формах с водяным охлаждением различных размеров в зависимости от конечного продукта. быть изготовлены (диапазон от 140 мм кв до 1970 х 305 мм).

Сталь вытягивается вертикально снизу кристаллизатора через изогнутые валки и охлаждается водяными струями по мере прохождения стали через разливочную машину.Полученные затвердевшие слябы и блюмы выпрямляются по мере того, как сталь выходит из нижней части разливочной машины, и нарезаются на требуемую длину для дальнейшей обработки на наших заводах.

Как делают сталь? | ShapeCUT

Сталь производится, когда железо подвергается процессу удаления примесей, включая углерод. Черные металлы (материалы, содержащие железо) невероятно прочны и универсальны; они держат небоскребы и мосты. Но железо содержит углерод, который уязвим для ржавчины, поэтому процесс удаления углерода и других примесей и превращения черных металлов в сталь зависит от нашего общества.
Цветные металлы — это металлы, не содержащие железа, поэтому они обычно менее магнитны и более гибки.

Вся сталь производится из железа в одном из двух различных процессов: в мартеновской печи или в бессемеровском процессе. Если вы хотите узнать, как «варится» сталь, вы обратились по адресу. Независимо от того, какую духовку вы используете, каждый процесс включает в себя одни и те же шесть основных шагов (но не пытайтесь повторить это дома, друзья).

Шесть ступеней для прочной стали

Шаг 1. Возьмите тонну железа

Для этой части рецепта вам понадобится железная руда, кокс и известь.Это сырье плавят в доменной печи и производят расплавленное железо (горячий металл).

Шаг 2. Добавьте щепотку переработанного стального лома

Первичное производство стали зависит от того, какой процесс вы используете. Дальнейшее восстановление углерода здесь происходит либо путем добавления стального лома в расплавленный чугун в конвертере, либо путем подачи его через мощные электрические дуги, температура которых достигает 1650°С. Это плавит металл и превращает его в сталь более высокого качества.

Шаг 3 – Перемешать

На этом этапе расплавленная сталь нуждается в дополнительной обработке.Этот процесс достигается путем добавления или удаления элементов или манипулирования элементами управления окружающей средой, такими как температура, и называется вторичным производством стали.

Шаг 4 – Разрешить установку

Непрерывное литье — название этого процесса. Расплавленную сталь охлаждают, и вокруг нее в кожухе затвердевает тонкая оболочка. Эта стальная оболочка удаляется, а прядь нарезается на порции желаемого размера, такие как плиты для плоского проката, блюмы для балок и заготовки для проволоки.

Этап 5. Установка планшета

Литая сталь формуется в различные формы путем горячей прокатки, устраняя дефекты и создавая востребованную продукцию. Этот процесс называется первичной формовкой.

Шаг 6. Подача

Производство, изготовление и отделка стали — это вторичные методы формовки, которые придают стали ее окончательную форму и свойства.

Вариант рецепта: сдаться и заказать в

Если у вас возникли проблемы с этим рецептом, мы вас не виним.К счастью, ShapeCUT является экспертом в области производства стали. Уже более 20 лет мы обеспечиваем качественную резку профилей производителям и производителям металла, обслуживающим транспортную, горнодобывающую и строительную отрасли.

Сегодня мы являемся крупнейшей частной металлообрабатывающей фирмой в Квинсленде. У нас работает 10 современных станков и большой запас стального листа. Наша специально созданная система обработки заданий поддерживается преданной и опытной командой.

Компания ShapeCUT уже более двух десятилетий предлагает кислородную, плазменную и лазерную резку высокого разрешения, от сложных уникальных конструкций до крупных оптовых заказов.Мы предлагаем дополнительные услуги, такие как сверление, скашивание кромок, гибка и многое другое. Наши возможности позволяют нам предоставлять индивидуальные решения, и мы даже предлагаем обслуживание в тот же день.

Знаете ли вы? Как из железа делают сталь


Сталь

— один из самых универсальных материалов в мире. Определяемый как сплав железа и углерода, он прочный и долговечный. Кроме того, по данным Американского института чугуна и стали, ежегодно перерабатывается более двух третей всей стали, производимой в Северной Америке.Однако для производства стали металлообрабатывающие компании должны выполнить несколько этапов, связанных с использованием необработанного железа.

Почему для стали требуется необработанное железо


Вся сталь производится из сырого железа. Как упоминалось ранее, сталь характеризуется наличием железа и углерода. Соотношение этих двух элементов варьируется в зависимости от конкретного типа производимой стали. При этом большинство видов стали содержат около 1% углерода и 97% железа, а остальные 2% состоят из микроэлементов и примесей.

Количество углерода влияет на физические свойства стали. Вообще говоря, чем выше концентрация углерода, тем прочнее и тверже сталь. При этом добавление слишком большого количества углерода в сталь может сделать ее восприимчивой к ржавчине и коррозии, а также затруднить сварку и формование.

Плавка сырого чугуна


Будь то низкоуглеродистая, среднеуглеродистая или высокоуглеродистая сталь, первым шагом к производству стали является выплавка необработанного железа.После того, как железная руда добыта и собрана, ее плавят в большой печи. Эти печи нередко достигают температуры более 3000 градусов по Фаренгейту. Когда железо нагревается и сжижается, оно отделяется от примесей, тем самым создавая более чистое железо, которое лучше подходит для производства стали.

Добавление углерода

При выплавке сырого чугуна с целью производства стали металлообрабатывающие компании также будут использовать эту возможность для добавления углерода.Углерод, конечно, необходим для процесса. Он отличает сталь от необработанного железа, что приводит к большей прочности и долговечности. Когда необработанное железо превращается из твердого в жидкое, добавляется определенное количество углерода.

Добавление известняка

В дополнение к углероду, металлообрабатывающие компании также будут подавать в печь известняк при производстве стали. И углерод, и известняк необходимы для процесса производства стали. Известняк используется для удаления примесей, в том числе флюса, помогая железу отделяться от примесей.

В прошлом производство стали было кропотливым и трудным, а также опасным процессом. Однако благодаря последним достижениям в области металлообработки компании могут производить значительно больше стали за меньшее время. Обычная доменная печь может превратить почти 400 тонн железа и углерода в сталь всего за 40 минут. Подовые печи могут производить аналогичные объемы стали, но требуют большего времени.

Нет тегов для этого поста.

Как сталь наконец избавится от привычки использовать уголь

Контроль угля над мировым электроэнергетическим сектором ослабевает, поскольку все больше коммунальных предприятий и компаний инвестируют в возобновляемые источники энергии.Но одному крупному потребителю угля — сталелитейной промышленности — все труднее избавиться от этой привычки.

Сталелитейные компании ежегодно производят почти 2 миллиарда тонн высокопрочного материала для мостов, зданий, железных и автомобильных дорог. Печи, которые плавят железную руду для производства стали, потребляют огромное количество угля. В результате на долю отрасли приходится примерно 8 процентов ежегодных выбросов углекислого газа, а также токсичный бульон из загрязнителей воздуха.

Сталелитейные компании во всем мире сталкиваются с растущим давлением со стороны государственных регулирующих органов и потребителей, требующих обезуглероживания производства.По словам экспертов, это необходимо для ограничения глобального потепления до 1,5 градусов по Цельсию и предотвращения большинства наихудших последствий изменения климата. В последние месяцы три ведущих мировых производителя — европейская ArcelorMittal, китайская Baowu Steel и японская Nippon Steel — взяли на себя обязательство добиться нулевых выбросов к 2050 году, повторяя цели, установленные в их странах.

Но для того, чтобы сократить выбросы углерода в атмосферу при производстве стали, сектору придется изменить способ традиционного производства этого материала.

За пределами Бостона, в промышленном пригороде Вобурн, одна компания работает над заменой угля электронами. Boston Metal, подразделение Массачусетского технологического института (MIT), использует электрические токи для нагрева железной руды до ярко-оранжево-белой жидкости, которая превращается в металл и охлаждается в виде серых стальных блоков. Процесс не создает выбросов парниковых газов, а при питании от возобновляемой электроэнергии может быть полностью без выбросов.

Тадеу Карнейро, генеральный директор компании, сказал, что Boston Metal «открывает новую эру металлургии.В январе девятилетний стартап привлек 50 миллионов долларов от множества инвесторов, в том числе от возглавляемой Биллом Гейтсом Breakthrough Energy Ventures и венчурного подразделения BHP, одной из крупнейших в мире горнодобывающих компаний. Новое финансирование позволит построить демонстрационный завод в Вобурне, который сможет производить 25 000 тонн металла в год; до сих пор компания произвела всего несколько тонн стали.

Подход Boston Metal — одна из немногих передовых технологий, способных обезуглероживать производство стали.Компании тестируют системы по всей Европе, которые используют водород в печах вместо угля. В Бразилии некоторые сталелитейные заводы смешивают биоуголь, который производится из сельскохозяйственных отходов. Другие фирмы продолжают использовать уголь, но рассматривают возможность переоснащения объектов устройствами улавливания углерода, чтобы свести к минимуму выбросы.

Испытания и масштабирование технологий, которые удаляют выбросы при производстве стали, — не единственная проблема обезуглероживания строительного материала. Более экологичные продукты также должны конкурировать в отрасли с относительно низкой нормой прибыли и избыточным предложением недорогой китайской стали.

Чтобы уравнять правила игры, государственные учреждения и частные предприятия должны будут установить политику, поощряющую покупку стали без выбросов или удорожание покупки обычных материалов, сказал Нейт Аден, старший научный сотрудник Института мировых ресурсов, изучающий промышленное производство. отраслевые преобразования. (Калифорния, например, ограничивает общий объем выбросов углерода, связанных со сталью и другими материалами, используемыми в строительных проектах, поддерживаемых государством.)

«За последние пару десятилетий у нас почти не было исследований и разработок в этой области, — сказал Аден.”Это увлекательно.”


Около 70 процентов стали сегодня производится так же, как и всегда: в гигантских, чрезвычайно горячих печах. Очищенный уголь или «кокс» нагревают и расплавляют с оксидом железа и известняком, затем вводят кислород для уменьшения содержания углерода в смеси и удаления примесей.

Почти вся остальная сталь производится из металлолома, переплавленного в электродуговой печи. Этот подход не использует кокс в качестве сырья. Но для нагрева металла до почти 3000 градусов по Фаренгейту требуется значительное количество электроэнергии, и большая часть этой энергии поступает от угольных электростанций.

В исследовательском центре Boston Metal процесс производства стали происходит внутри приземистого металлического цилиндра, называемого электролитической ячейкой. Электричество подается сверху и течет по похожей на дымоход трубе, сделанной из сплава на основе хрома. Затем электрический ток проходит через жидкий раствор, состоящий из оксида железа и других металлических минералов. Это нагревает расплав оксида и запускает химические реакции, которые приводят к образованию газообразного кислорода и жидкого железа. Кислород пузырится наверху, а укрепленное железо скапливается на дне камеры и в конечном итоге затвердевает в сталь.

Дональд Садоуэй, профессор химии материалов в Массачусетском технологическом институте, сказал, что идея «электролиза расплавленного оксида» пришла ему в голову несколько десятилетий назад, когда он исследовал альтернативные способы производства алюминия, другого металла, получаемого с помощью углеродоемкого процесса. В 2012 году он вместе с двумя партнерами стал соучредителем Boston Electrometallurgical (также известного как Boston Metal), и они начали тестировать метод в лабораторных ячейках размером со стакан для хайбола. В настоящее время компания управляет тремя пилотными линиями на заводе в Уоберне.

По словам Садовея, с инвестициями в размере 50 миллионов долларов от Breakthrough, BHP и других компаний цель состоит в том, чтобы продемонстрировать технологию в достаточно большом масштабе, чтобы убедить инвесторов поддержать строительство промышленного объекта.По его оценкам, если этот будущий завод будет реализован, процесс Boston Metal будет потреблять примерно на 20 процентов меньше энергии, чем обычная доменная печь. И если объект может использовать дешевую, обильную возобновляемую электроэнергию, возможно, от гидроэлектростанции, его сталь будет стоить меньше, чем у конкурентов.

«Мы рассчитываем производить более качественный металл с меньшими затратами и без выбросов CO2», — сказал он.


Поскольку Boston Metal расширяет свои усилия в области электролиза, многие сталелитейные компании делают ставку на водород для сокращения выбросов.

Водород не выделяет парниковых газов при сжигании и может быть получен с использованием возобновляемой электроэнергии для разрушения молекул воды (хотя сегодня большая часть водорода производится из природного газа посредством процесса, называемого паровым риформингом метана). В сталеплавильном производстве водород запускает химическую реакцию, которая удаляет кислород из железной руды, устраняя необходимость в очищенном угле в доменной печи.

Компания ArcelorMittal со штаб-квартирой в Люксембурге строит в Германии демонстрационный завод, использующий этот метод, называемый водородным ПВЖ, что означает «железо прямого восстановления».Японская Mitsubishi Heavy Industries планирует опробовать технологию в этом году на сталелитейном заводе мощностью 250 000 тонн в год в Австрии. А в Швеции производитель стали SSAB и его партнеры построили пилотную установку для производства водородных запасов и испытали водородный метод прямого восстановления, используя для обеих операций только гидроэлектроэнергию.

Создание сталелитейной промышленности на основе водорода потребует значительных затрат не только на строительство новых заводов, но и на производство, транспортировку и хранение зеленого водорода. Чтобы эти проекты были экономически жизнеспособными в мире дешевой стали, цены на водород и возобновляемую электроэнергию должны значительно снизиться, а цена на двуокись углерода должна вырасти, написал Аден в статье 2020 года в составе международной группы экспертов.

Есть еще одна долгосрочная задача для новых, чистых проектов. Спрос на сталь снижается или стагнирует на ключевых рынках, включая США и Японию. Производители уже производят больше стали, чем нужно миру. Тем временем строительные компании и производители автомобилей все чаще используют в своих проектах легкий алюминий, пластик и даже дерево. По словам Адена, это может затруднить обоснование будущих инвестиций или исследований.

Тем не менее, сталелитейная промышленность остается важной частью мировой экономики, а также значительным источником мировых выбросов.

«Очевидно, что в ближайшие несколько десятилетий нам понадобится сталь, — сказал Аден. «Поэтому я думаю, что все эти новые проекты стоят того».


Стальные факты для детей

Сталь представляет собой смесь железа с углеродом и, возможно, другими металлами. Он тверже и прочнее железа. Чугун с содержанием углерода более 1,7% по массе называется чугуном. Сталь отличается от кованого железа тем, что в нем мало или совсем нет углерода.

Изготовление стали

Сталь имеет долгую историю.Люди в Индии и Шри-Ланке производили небольшое количество стали более 2500 лет назад. Он был очень дорогим и часто использовался для изготовления мечей и ножей. В Средние века сталь можно было производить только в небольших количествах, так как процессы занимали много времени.

С тех пор способ производства стали претерпел множество изменений. Примерно в 1610 году в Англии начали производить сталь, и в течение следующих 100 лет способ ее производства стал лучше и дешевле. Дешевая сталь помогла начать промышленную революцию в Англии и Европе.Первым промышленным конвертером (металлургия) для производства дешевой стали был конвертер Бессемера, за которым последовал мартеновский процесс Сименса-Мартина.

Сегодня наиболее распространенным способом производства стали является кислородно-основной процесс. Преобразователь представляет собой большой реповидный сосуд. В него заливают жидкий сырой чугун, называемый «чугун», и добавляют немного металлолома, чтобы сбалансировать тепло. Затем в утюг вдувается кислород. Кислород сжигает лишний углерод и другие примеси. Затем добавляется достаточное количество углерода, чтобы содержание углерода было желаемым.Затем заливается жидкая сталь. Его можно либо отливать в формы, либо раскатывать в листы, плиты, балки и другие так называемые «длинные изделия», такие как железнодорожные пути. Некоторые специальные стали производятся в электродуговых печах.

Сталь чаще всего производится машинами в огромных зданиях, называемых сталелитейными заводами . Это очень дешевый металл, который используется для изготовления многих вещей. Сталь используется для изготовления зданий и мостов, а также всевозможных машин. Почти все корабли и автомобили сегодня сделаны из стали.Когда стальной предмет устарел или сломался и не подлежит ремонту, его называют ломом . Его можно расплавить и преобразовать в новый объект. Сталь перерабатываемый материал ; то есть одну и ту же сталь можно использовать и использовать повторно.

Химия железа и стали

Сталь

— это металлический сплав, который включает железо и часто немного углерода.

Каждый материал состоит из атомов, которые являются очень маленькими частями. Некоторые атомы довольно хорошо держатся вместе, что делает некоторые твердые материалы твердыми.Что-то из чистого железа мягче стали, потому что атомы могут скользить друг по другу. Если добавляются другие атомы, такие как углерод, они отличаются от атомов железа и мешают атомам железа так легко раздвигаться. Это делает металл прочнее и тверже.

Изменение количества углерода (или других атомов), добавляемого в сталь, изменит то, что интересно и полезно в металле. Это так называемые свойства стали. Некоторые свойства:

Сталь с большим содержанием углерода тверже и прочнее чистого железа, но она также легче ломается (хрупкая).

Типы стали

Существуют тысячи типов стали. Каждый тип состоит из различных химических элементов.

Все стали содержат элементы, оказывающие негативное воздействие, такие как фосфор (P) и сера (S). Сталелитейщики извлекают как можно больше фосфора и серы.

Простые углеродистые стали изготавливаются только из железа, углерода и нежелательных элементов. Они делятся на три общие группы. Обычная углеродистая сталь с содержанием углерода от 0,05 до 0,2% не затвердевает при быстром охлаждении.Сварка его проста, поэтому его используют для кораблестроения, котлов, труб, заборной проволоки и других целей, где важна низкая стоимость. Простые стали используются для пружин, шестерен и деталей двигателя. Обычная углеродистая сталь с содержанием углерода от 0,45 до 0,8% используется для изготовления очень твердых изделий, таких как ножницы и станки.

Легированная сталь представляет собой простую углеродистую сталь с добавлением таких металлов, как бор (B), марганец (Mn), хром (Cr), никель (Ni), молибден (Mo), вольфрам (W) и кобальт (Co). Они дают другие свойства, чем обычная углеродистая сталь.Легированные стали производятся для специальных целей. Например, хром может быть добавлен для получения нержавеющей стали, которая не ржавеет легко, или бор может быть добавлен для получения очень твердой стали, которая также не является хрупкой.

Использование стали

Есть огромное количество вещей, которые люди делают из стали. Это один из самых распространенных и полезных металлов. Многие предметы, сделанные из железа в прошлом, теперь сделаны из стали. Некоторые из них:

Картинки для детей

  • Фазовая диаграмма Fe-C для углеродистых сталей; показаны критические температуры A0, A1, A2 и A3 для термической обработки.

  • Железорудные окатыши для производства стали

  • Мартеновская печь Siemens-Martin в Музее промышленности Бранденбурга.

  • Выливка каленой стали из электродуговой печи.

  • Производство стали (в миллионах тонн) по странам в 2007 г.

  • Bethlehem Steel (на фото предприятие в Вифлееме, штат Пенсильвания) была одним из крупнейших в мире производителей стали до закрытия в 2003 г.

  • Соусник из нержавеющей стали

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.