Vad är Crucible Steel?
Termen degelbart stål kan vara något vilseledande eftersom det inte avser en viss stålprodukt utan snarare till en specifik stålproduktionsprocess. Degelns stålprocessen involverar smältning av materiel såsom smidesjärn, gjutjärn och blisterstål i små gjuterjärnor för förgasning eller avgasning. Under dessa processer diffunderas antingen kol till eller avlägsnas från beståndet för att producera optimala metallurgiska kvaliteter i den färdiga produkten. Efter smältning avlägsnas degeln från ugnen och stålet hälls i götformar. Degelns stålprocessen är en av de äldsta dokumenterade metoderna för att producera stål och, även om den har ersatts med mer effektiva metoder, används den fortfarande för att producera små mängder av högkvalitativa material för specialiserade tillämpningar.
Stål är en kombination av järn och små mängder kol. Kombinationer som dessa är kända som legeringar med tillsatser, kol i detta fall, förbättrar kvaliteten på basmaterialet och ger specifika egenskaper till slutprodukten. Stål är till exempel hårdare än smidesjärn, mindre sprött än gjutjärn och har bättre slitage- och korrosionsbeständighetskvaliteter än antingen. Stål kan framställas på olika sätt, varav de flesta involverar smältning av järnmaterial i närvaro av en kolkälla. Denna process får små mängder kol att diffundera till det smälta järnet med typiska slutkoncentrationer av kol i området från 0,2% till 2,1% beroende på den avsedda användningen av legeringen.
En av de äldsta formerna av stålproduktion är degelstålprocessen; den första pålitliga dokumentationen av degelgjorda stål är medeltida islamiska skivor cirka 1050. Grundprincipen för degelproducerade stålcentra kring smältningen av metallmaterial i fartyg eller containrar gjorda av olika eldfasta material som är små nog att hanteras av en eller två personer. Behållarna eller degelarna är laddade med olika metaller inklusive smidesjärn, gjutjärn eller blisterstål och bränns i speciella ugnar för att smälta laddningen. Material med låg kolhalt, såsom smidesjärn, kompletteras med en kolkälla som kol som karburiserar eller infuserar smältan med kol. Däremot avkolas lagerlager med för högt kolinnehåll för allmän ståltillverkning; detta görs vanligtvis genom att exponera det smälta materialet för en syrekälla.
Processen börjar vanligtvis med att degeln upphettas till vit värme i en koks eller gaseldad ugn vid vilken punkt de avlägsnas från värmekällan, laddas med råvarorna och återförs till ugnen. De lämnas sedan i flera timmar tills råvarorna har smält helt. Degeln avlägsnas sedan från ugnen, eventuella föroreningar på ytan av det smälta stålet skummas av och stålet hälls i götformar. Denna process är tidskrävande och dyr och har till stor del ersatts av mer ekonomiska processer med hög kapacitet såsom Bessemer ugnar. De höga kvaliteten på degelbart stål har dock inneburit att processen fortfarande används för att producera små mängder stål för specialiserade nischmarknader.