Как сталь делается из железа: пошаговый обзор

Как сталь делается из железа: пошаговый обзор

Сталь, самый универсальный материал мира, — это сплав железа и углерода. Типичный состав около 97% железа и 1% углерода — плюс следы других элементов — сталь доставляет прочность и долговечность, требуемые во бесчисленных отраслях. В Северной Америке Американский железно-стальной институт сообщает, что более двух третей всей производимой стали ежегодно перерабатывается, подчеркивая ее устойчивые к экологии полномочия.

Почему сталь начинается с сырого железа

Каждый стальной продукт начинается с сырого железа. Точная смесь железа и углерода определяет свойства стали: более высокое содержание углерода дает большую твердость и прочность, но может также увеличить восприимчивость к ржавлению и сделать сварку более сложной. Баланс этих элементов ключевичен для достижения желаемой производительности.

Плавка сырого железа

Сырое железо производится плавкой железной руды в массивных печах, которые могут превышать 3000 °F (1650 °C). Этот интенсивный жар плавит руду, позволяя железу отделиться от шлака и других примесей. Результат — более чистое, уточненное железо, служащее фундаментом для стали.

Добавление углерода

В процессе плавки вводится измеренное количество углерода. Добавление углерода трансформирует простое железо в сталь, повышая ее прочность и долговечность. Точное количество зависит от предназначенного сорта стали.

Добавление известняка

Известняк также загружается в печь. Действуя как флюс, он связывает примеси в шлак, который затем удаляется. Этот шаг гарантирует, что итоговая сталь свободна от нежелательных загрязнений.

В то время как раннее сталеплавление было трудоемким и опасным, современные технологии драматически увеличили эффективность. Типичная доменная печь может конвертировать почти 400 тонн железа и углерода в сталь за всего 40 минут, в то время как مارتеновские печи достигают похожего выхода, но за более длительный период.