Hva er digelstål?

Begrepet digelstål kan være noe misvisende, da det ikke refererer til et bestemt stålprodukt, men snarere til en spesifikk stålproduksjonsprosess.Crucible stålprosessen innebærer smelte av bestand som smijern, støpejern og blisterstål i små, støperi digler for karburisering eller avkarburisering.Under disse prosessene er karbon enten diffusert i eller fjernet fra bestanden for å produsere optimale metallurgiske egenskaper i det ferdige produktet.Etter smelte fjernes digelen fra ovnen og stålet helles i ingotformer.Crucible stålprosessen er en av de eldste dokumenterte metodene for å produsere stål, og selv om den er erstattet med mer effektive metoder, brukes fremdeles til å produsere små mengder materialer av høy kvalitet for spesialiserte applikasjoner.

Stål er en kombinasjon av jern og små mengder karbon.Kombinasjoner som disse er kjent som legeringer med tilsetningsstoffer, karbon i dette tilfellet, og forbedrer kvaliteten på basismaterialet og låner ut spesifikke egenskaper til sluttproduktet.Stål er for eksempel vanskeligere enn smijern, mindre sprøtt enn støpejern, og har bedre slitasje- og korrosjonsmotstandskvaliteter enn begge.Stål kan produseres på en rekke måter, hvorav de fleste involverer smeltende jernmasse i nærvær av en karbonkilde.Denne prosessen får små mengder karbon til å diffundere inn i det smeltede jernet med typiske endekonsentrasjoner av karbon fra 0,2% til 2,1% avhengig av den tiltenkte bruken av legeringen.

En av de eldste formene for stålproduksjon er Crucible Steel -prosessen;Den første pålitelige dokumentasjonen av Crucible Made Steels er middelalderske islamske poster rundt 1050. Det grunnleggende prinsippet for digelproduserte stålsentre rundt smelting av metallbestand i kar eller containere laget av forskjellige ildfaste materialer som er små nok til å håndteres av en eller to personer.Beholderne eller diglene er ladet for forskjellige metaller, inkludert smijern, støpejern eller blisterstål og avfyrt i spesielle ovner for å smelte ladningen.Lav karbonmaterialer som smijern blir supplert med en karbonkilde som kull som forgasser eller tilfører smelten med karbon.I kontrast er lagermateriale med karboninnhold for høyt for generell stålproduksjon avkarburisert;Dette gjøres vanligvis ved å eksponere det smeltede materialet for en oksygenkilde.

Prosessen begynner generelt med at diglene blir oppvarmet til hvit varme i en koks eller gassfyrt ovn på hvilket tidspunkt de fjernes fra varmekilden, ladet med råmaterialer, og kom tilbake til ovnen.De blir deretter igjen i flere timer til råvarene har smeltet helt.Dødeligheten blir deretter fjernet fra ovnen, eventuelle urenheter på overflaten av det smeltede stålet blir skummet av, og stålet helles i ingotformer.Denne prosessen er tidkrevende og dyr og har i stor grad blitt erstattet av mer økonomiske prosesser med høy kapasitet som Bessemer -ovner.Den høye kvaliteten på digelstål har imidlertid betydd at prosessen fremdeles brukes til å produsere små mengder stål for spesialiserte nisjemarkeder.