Hvad er de forskellige råmaterialer til stål?

Stål har været en vigtig del af konstruktionen siden 1800 -tallet på grund af dets alsidighed som byggemateriale.Dens popularitet skyldes stort set dens styrke og let fremstilling.Råmaterialerne til stål varierer, fordi forskellige stål kan laves, så de passer til deres endeanvendelse, inklusive blødere stål til bearbejdning til meget hårdt stål til sikkerhedsanordninger eller pengeskabe.Alle stålprodukter værdsættes for deres styrke, holdbarhed og let genbrug, når de ikke længere er nødvendigt.

Den vigtigste ingrediens til stål er jern, der findes i jorden som oxid, en kemisk blanding af jern og ilt blandet med sten.Oxideret jern er almindeligt i stålprodukter, når de bliver ældre, fordi det samme molekyle er kendt som rust, der opstår, når jernet og ilt-kombinen over tid.Et højtemperaturfartøj kaldet en højovn bruges til at fremstille det rene metal fra den rå malm.Før jern kan placeres i ovnen, går det typisk gennem flere behandlingstrin for at fjerne affaldssten og koncentrere jernprocenten i malmen.

I en højovn tilsættes jernmalm og andre råmaterialer til stål og opvarmes til meget høje temperaturer.Når blandingen er smeltet, injiceres ilt ved hjælp af et hul rør kaldet en lans, hvilket får blandingen til at blive endnu varmere.Ved de meget høje temperaturer adskilles ilt fra jernoxidet, hvilket resulterer i rent metal.Urenheder kaldet slagge stigning til toppen af ovnen og fjernes, hvilket resulterer i en smeltet blanding af jern og andre tilsætningsstoffer.

Der er hundreder af forskellige stålkompositioner eller legeringer, men der er et par almindelige råmaterialer til stål.Carbon er en nøgleingrediens i alt stål, men er til stede i lave koncentrationer.Oxygenet i malmen reagerer med kulstofføjet til ovnen og fjerner det fra jernoxidmolekylet.En ren form for kulstof kaldet koks er nødvendig i en højovn, og den er forberedt ved opvarmning af kul til høje temperaturer for at fjerne organiske forbindelser.

Jern med kulstofprocenter, der er højere end to procentMen mere sprød.Andre råvarer til stål inkluderer forskellige metaller, silicium og kalksten.Kalksten, der er calciumcarbonat, kaldes en flux og tilsættes med regelmæssige intervaller til ovnen for at danne slaggen og fjerne urenheder.Silicium fjerner ilt i ovnen og gør stålet mere brugbart eller lettere at blive bøjet eller bearbejdet.

En højovn kan bruge noget genanvendt stål, men er typisk begrænset til ca. 30 procent efter vægt.Stål genanvendes let, men en anden ovn kaldet en elektrisk lysbueovn bruges til højere procentdele af genanvendt stål.En elektrisk bueovn bruger to elektroder, der er ophængt inde i ovnen, og en høj elektrisk strøm passerer mellem dem, hvilket skaber høje temperaturer.Råmaterialerne til stål er allerede indeholdt i det genanvendte materiale, og kun små mængder tilsætningsstoffer kan være nødvendigt for at skabe en ønsket stålsammensætning.