Wie wird Stahl hergestellt?

Wie wird Stahl hergestellt?

Stahlproduktion und die Stahlherstellungsmethoden verbesserten sich erheblich mit dem Beginn des Bedarfs an industrieller Produktion im späten 19. Jahrhundert. Die neuen Verfahren beruhen jedoch immer noch auf der Verwendung von Sauerstoff, um den Kohlenstoffgehalt im Eisen zu reduzieren.

Heutzutage werden bei der Stahlherstellung recycelte Schrottmaterialien sowie traditionelle Rohstoffe wie Eisenerz, Kohle und Kalkstein verwendet. Stahlproduzenten Stahl wird im Allgemeinen auf zwei Arten hergestellt, grundlegende Sauerstoffstahlherstellung und Lichtbogenöfen, diese Methoden werden in fast allen verwendet in Stahlwerken wird genutzt.

Produktion von Edelstahlblechen
Produktion von Edelstahlblechen

Betrachten wir die Stahlproduktion in einigen Schritten:

Die erste Stufe, die Eisenerzeugung, umfasst die in Hochöfen erschmolzenen Rohstoffe Eisenerz, Koks und Kalk. Geschmolzenes Eisen, auch Roheisen genannt, enthält noch 4-4,5 Prozent Kohlenstoff und andere Verunreinigungen, die es spröde machen.

Es gibt zwei Hauptmethoden der Stahlproduktion der ersten Stufe: (Basic Oxygen Furnace, BOF) und modernere (Electric Arc Furnace, EAO) Methoden. BOF-Verfahren fügen recyceltem Stahlschrott geschmolzenem Eisen in einem Mischofen hinzu.

Bei hohen Temperaturen wird Sauerstoff mit hoher Geschwindigkeit durch das Metall gepumpt, wodurch der Kohlenstoffgehalt auf 0-1,5 Prozent reduziert wird. Das EAO-Verfahren kombiniert jedoch recycelten Stahlschrott mit Hochleistungs-Elektroöfen (Temperaturen bis zu 1650 ° C), um das Metall zu schmelzen und in hochwertigen Stahl umzuwandeln.

warmgewalzte Coils
warmgewalzte Coils

Die Stahlherstellung der zweiten Stufe umfasst die Verarbeitung von geschmolzenem Stahl oder flüssigem Stahl, der sowohl nach dem BOF- als auch nach dem EAO-Verfahren hergestellt wird, um die Stahlzusammensetzung anzupassen. Dies geschieht durch das Hinzufügen oder Entfernen bestimmter Elemente und/oder die Manipulation der Temperatur und der Produktionsumgebung. Abhängig von den zu erhaltenden Stahlsorten können die folgenden Stahlherstellungsverfahren der zweiten Stufe verwendet werden:

  • zu verwechseln
  • Topf
  • Bucket-Injektion
  • Gasreduzierung
  • Zusammensetzungseinstellung durch Argonschäumen, versiegelt mit Sauerstoffblasen
Warmwalzprozess
Warmwalzprozess

Stranggießen ist das Gießen von geschmolzenem Stahl in Formen, bei dem eine dünne Stahlschicht in eine gekühlte Form gegossen wird, damit sie erstarrt. Der erstarrte Stahl wird über Walzen abgezogen. Beim Walzen wird der Stahl vollständig abgekühlt und verfestigt. Je nach Anwendung auf die gewünschte Länge zuschneiden; Es wird für Flachprodukte zu Tafeln und für Langprodukte zu Knüppeln geformt. In diesem Stadium ist die Breite der Formen wichtig, in die der flüssige Stahl gegossen wird. Wenn ein flaches Blatt hergestellt wird, sollte es in Formen gegossen werden, die Platten genannt werden.

Bei der anfänglichen Umformung wird der gegossene Stahl dann in verschiedenen Formen entfernt, üblicherweise durch Warmwalzen, um Gussfehler zu beseitigen. Das Walzen wird durchgeführt, um die gewünschte Form und Oberflächenqualität sicherzustellen. Warmgewalzte Produkte werden in Flachprodukte, Langprodukte, nahtlose Rohre, Walzprofile oder Sonderprodukte unterteilt.

Stahlhersteller werden den Stahl schließlich durch Walztechniken in seine endgültige Form bringen, wo es dem Stahl seine endgültige Form und Eigenschaften verleiht. Zu diesen Techniken gehören:

  • Die Umformung unterhalb des Rekristallisationspunktes des Metalls (Kaltwalzen) beeinflusst die mechanische Veränderung.
  • Glühen
  • Anlassen
  • Auf Wunsch plattiert (verzinkt).
  • Oberflächenbehandlung
  • Verpackung
Stahlglühprozess
Stahlglühprozess
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