Jak powstaje stal
Ze względu na duże zapotrzebowanie na wyroby stalowe wielu gałęzi przemysłu, produkcja stali jest nieustannie pożądanym procesem przemysłu hutniczego. W okresie ostatnich 50 lat wraz z postępem technologicznym i modernizacją procesów metalurgicznych nastąpił bardzo duży postęp związany z ograniczeniem emisji szkodliwych spalin związanych z produkcją stali oraz wzrost korzyści finansowych.
Obecnie nadal stosowany jest proces wytwarzania stopów żelaza w dwóch etapach obejmujących wytapianie surówki w procesie wielkopiecowym lub innym oraz stali w procesach stalowniczych.
Stal od początku XX wieku wytapiana jest w elektrycznych piecach łukowych lub w indukcyjnych piecach próżniowych.
Z czego powstaje stal?
Do wytwarzania stali niezbędne jest pozyskanie wyselekcjonowanego złomu stalowego pochodzącego ze składów złomu, są to najczęściej karoserie samochodów i inne wyeksploatowane wyroby stalowe.
Podstawowymi składnikami wsadu są:
- złom stalowy,
- topniki czyli materiały żużlotwórcze, głównie wapno,
- nawęglacze np. węgiel, koks, antracyt,
- odtleniacze (aluminium, mangan, krzem),
- dodatki stopowe,
- spieniacze żużla.
Proces produkcji stali można podzielić na trzy etapy:
- Wytapianie
- Obróbka pozapiecowa
- Odlewanie stali.
Wytapianie stali odbywa się w elektrycznym piecu łukowym, który zapewnia mniejszą energochłonność oraz odgrywa ważną rolę w recyklingu odpadów stalowych.
Piec ładowany jest od góry za pomocą koszy, następnie zamykane jest sklepienie pieca i opuszczane są elektrody w celu zainicjowania pracy łuku. Proces roztapiania wsadu dodatkowo jest wspomagany przez dostarczanie energii cieplnej za pomocą palników paliwowo-tlenowych rozmieszczonych w ścianach pieca. Dodatkowo kąpiel metalu przedmuchiwana jest gazem obojętnym poprzez dysze osadzone na dnie pieca co przyspiesza wyrównanie temperatury ciekłego metalu oraz przebieg reakcji chemicznych. Następnie ciekła stal spuszczana jest przez otwór spustowy do kadzi, w której następuje kolejny ważny etap procesu jak obróbka pozapiecowa ciekłej stali.
Obróbka pozapiecowa ciekłej stali: dzięki tej obróbce uzyskujemy stal o niskiej zawartości zanieczyszczeń takich jak siarka, azot, wodór, tlen czy fosfor oraz o odpowiednim składzie chemicznym.
Ostatnim już etapem jest proces odlewania stali.Stal może być odlewana do wlewnic metodą do góry lub syfonową, lub odlewana w procesie ciągłego odlewania stali (COS), który znacznie zwiększa uzysk materiałowy i eliminuje wstępne operacje obróbki plastycznej. W procesie COS ciekła stal jest wlewana do chłodzonego wodą krystalizatora, ponadto strumień osłonięty jest rurą osłonową, aby uniknąć kontaktu z powietrzem. Zewnętrzna powierzchnia wlewka poddawana jest chłodzeniu wodą, dzięki czemu częściowo schłodzony wlewek może być odbierany przez rolki ciągnąco-prostujące. Gotowe wlewki poddawane są cięciu na określoną długość, a dodatkowo po dogrzewaniu w piecu przelotowym mogą zostać walcowane na produkt o pożądanym finalnym przekroju.
Do produkcji stali stopowych lub stopów metali o specjalnych własnościach bardzo często stosuje się piece indukcyjne. Wsadem jest złom ze stali stopowych i czyste składniki.
Wróć na główną stronę bloga
Wróć na bloga