Uitgebreid overzicht van staalproductietechnieken

Staalproductie processen zijn de vervaardiging van staal uit ijzererts of schroot. Varkensijzer is bekend als de basisblok van alle ferrometalen, geproduceerd uit geraffineerd ijzererts in een hoogoven met toevoeging van houtskool, kalksteen en lucht. Staal kan verkregen worden als varkensijzer verder wordt geraffineerd en een bepaalde hoeveelheid koolstof wordt toegevoegd. Als dit gebeurt, verandert de kristallijnestructuur van het metaal, en staal wordt verkregen. Dit is het bekende staalproductieproces.

Vandaag leer je de verschillende methoden van staalproductieprocessen en hoe ze uitgevoerd worden.

Verschillende methoden van staalproductieprocessen

Er zijn verschillende methoden van staalproductie; er zijn drie processen in dit artikel uitgelegd.

Zoals uitgelegd in het vorige artikel, wordt staal verkregen uit ijzer dat een deel van zijn onzuiverheden verliest, zoals silica, fosfor en zwavel. Deze onzuiverheden worden exprès verwijderd omdat ze ernstige zwakte aan het staal veroorzaken. De typen zijn:

Open-hoogovenproces

In het staalproductieproces worden ijzererts, varkensijzer en kalksteen door de bovenkant van de open hoogoven gegoten en vervolgens ongeveer 1.600°F (871°C) verhit. Na het verhitingsproces vormen de erts en kalksteen slak die lichter is dan ijzer, zodat het bovenop drijft. Onzuiverheden zoals geoxideerd koolstof drijven uit het ijzer in de slak. Na al dit wordt koolstofstaal geproduceerd.

Bekijk de onderstaande video om het open-hoogovenproces voor staalproductie te leren:

Bessemer-proces van staalproductie:

Het tweede proces over hoe staal geproduceerd wordt uit varkensijzer is het Bessemer-proces. Dit staalproductieproces omvat ook de oxidatie van onzuiverheden in het varkensijzer, wat bereikt wordt door lucht door het gesmolten ijzer in een Bessemer-converter te blazen. Op dit moment verhoogt de warmte van oxidatie de temperatuur en houdt het ijzer gesmolten.

Lucht speelt een belangrijke rol omdat het reageert met het gesmolten varkensijzer en de onzuiverheden tot oxiden maakt, koolstofmonoxide verbrandt, en andere onzuiverheden slak vormen.

Basis-zuurstofovenproces

Een basis-zuurstofoven is een ander proces van staalproductie. Het productieproces is ruwweg 10 keer sneller dan een open-hoogoven. Dit staalproductieproces wordt bereikt wanneer hoge-zuiverheid zuurstof door het gesmolten varkensijzer wordt geblazen, waardoor koolstof, silicium, mangaan en fosfor niveaus dalen. Dit zwavel- en fosforniveau wordt verlaagd met de toevoeging van een chemisch reinigingsmiddel genaamd "fluxes".

De toevoeging van legering aan het staal helpt bij het creëren van verschillende eigenschappen. Bijvoorbeeld, voor de productie van roestvrij staal, worden 10 tot 30% chroom aan het staal toegevoegd. Het helpt het staal om roest sterk te weerstaan. En voor de productie van chroom-molybdeenstaal, worden chroom en molybdeen aan het staal toegevoegd. Het is bekend als heel sterk en licht staal.

Bekijk de onderstaande video om het basis-zuurstofoven-staalproductieproces te leren:

Dit was alles voor dit artikel, waarin drie staalproductieprocessen besproken zijn. Ik hoop dat je er veel aan hebt, alsjepart, deel met andere studenten. Bedankt voor het lezen, tot de volgende keer!