Hvad er smeltedigel?
Udtrykket smeltedigel kan være noget vildledende, da det ikke henviser til et bestemt stålprodukt, men snarere en bestemt stålproduktionsproces. Degelstålprocessen involverer smeltning af materiel, såsom smedejern, støbejern og blisterstål i små støberedelen til carburering eller affarvning. Under disse processer diffunderes kulstof enten i eller fjernes fra bestanden for at producere optimale metallurgiske kvaliteter i det færdige produkt. Efter smeltning fjernes diglen fra ovnen, og stålet hældes i gødforme. Digelstålprocessen er en af de ældste dokumenterede metoder til fremstilling af stål, og selvom den er erstattet med mere effektive metoder, bruges den stadig til at fremstille små mængder materialer af høj kvalitet til specialiserede anvendelser.
Stål er en kombination af jern og små mængder kulstof. Kombinationer som disse er kendt som legeringer med tilsætningsstoffer, kulstof i dette tilfælde, forbedrer kvaliteten af basismaterialet og udlåner specifikke egenskaber til slutproduktet. Stål er for eksempel hårdere end smedejern, mindre sprødt end støbejern og har bedre slid- og korrosionsbestandighedskvaliteter end begge. Stål kan fremstilles på forskellige måder, hvoraf de fleste involverer smeltning af jernmasse i nærvær af en kulstofkilde. Denne proces får små mængder kulstof til at diffundere i det smeltede jern med typiske slutkoncentrationer af kulstof i området fra 0,2% til 2,1% afhængigt af den påtænkte anvendelse af legeringen.
En af de ældste former for stålproduktion er proces af digelstål; den første pålidelige dokumentation af smeltedigelfremstillede stål er middelalderlige islamiske optegnelser omkring 1050. Det grundlæggende princip om digelfremstillede stålcentre omkring smeltning af metalmasse i fartøjer eller containere lavet af forskellige ildfaste materialer, der er små nok til at kunne håndteres af en eller to personer. Beholdere eller digler er fyldt med forskellige metaller, herunder smedejern, støbejern eller blisterstål og fyret i specielle ovne for at smelte ladningen. Materialer med lavt kulstofindhold, såsom smedejern, suppleres med en kulstofkilde, såsom kul, der karburerer eller infunderer smelten med kulstof. I modsætning hertil affugles lagermateriale med for højt indhold af kulstof til generel stålfremstilling; dette gøres typisk ved at udsætte det smeltede materiale for en iltkilde.
Processen begynder generelt med, at diglerne opvarmes til hvid varme i en koks eller gasfyret ovn, hvor de fjernes fra varmekilden, fyldes med råmaterialerne og returneres til ovnen. De efterlades derefter i flere timer, indtil råvarerne er fuldstændigt smeltet. Diglerne fjernes derefter fra ovnen, eventuelle urenheder på overfladen af det smeltede stål skimmes af, og stålet hældes i gødforme. Denne proces er tidskrævende og dyr og er stort set blevet erstattet af mere økonomiske processer med høj kapacitet såsom Bessemer-ovne. Den høje kvalitet af diggelstål har imidlertid betydet, at processen stadig bruges til at fremstille små mængder stål til specialiserede nichemarkeder.