Stål har egenskaperna att vara starkt, billigt och applicerbart på många områden. Därför är stål ett av de mest använda materialen på jorden. Eftersom det kan återvinnas om och om igen, spelar det en avgörande roll i mänskliga industrier.
Tillverkningen av metallen utförs vanligtvis på två olika sätt: Med en masugn eller elektrisk ljusbågsugn. Kombinationer och variationer av båda produktionsprocesserna kan förekomma.
Hur tillverkas stål?
Stål består av järn och kol. För att påverka metallens egenskaper kan dock andra legeringsämnen tillsättas. Dessa inkluderar krom, nickel eller aluminium.
Som redan nämnts är de vanligaste metoderna:
- Smältugn
- Elektrisk ljusbågsugn
Den största skillnaden mellan de två metoder är den typ av råvara som används. Medan masugnsprocessen för det mesta förbrukar järnmalm, kol och återvunnet stål, bygger den elektriska ljusbågsugnsmetoden å andra sidan främst på elektricitet och återvunnet stål.
Masugn
Massproduktion av stål via masugn introducerades av engelsmannen Henry Bessemer 1855. Fram till idag är det den mest använda metoden och ansvarig för över 70 % av stålproduktionen.
I processen kombineras järn och koks i ugnen. Dessutom tillsätts en liten mängd flussmedel. Med hjälp av en spets tillsätts 99 % rent syre till blandningen. Detta leder till en temperatur så hög som 1700°C. Därmed smälter skrotet i kärlet och föroreningarna oxiderar. Dessutom minskar kolhalten drastiskt med 90 %. Resultatet är flytande stål. Det smälta stålet kan dräneras från ugnen genom ett kranhål.
Elektrisk ljusbågsugn
Eftersom den elektriska ljusbågsugnsmetoden återvinner använda stålrester, produceras i princip inget nytt stål under processen. Det betyder också att det inget behov av råvaror som järnmalm eller koks.
Under tillverkningen fylls ugnen med stålskrot tills den är full. Därefter placeras elektroder i ugnen, som är ansvariga för värmen i processen. De skapar en båge av elektricitet genom stålskrotet. Detta leder till en temperaturhöjning till 1600°C och smälter skrotet. För att uppnå önskade egenskaper hos metallen tillsätts ferrolegeringar till stålet. Syre, som blåses in i ugnen, hjälper till att rena metallen. Tillsatt flusspat och kalk smälter samman med föroreningarna. Dessa bildar slagg som flyter ovanpå det smälta stålet.
Vanligtvis används elektriska ljusbågsugnar för att tillverka legerade stål såsom rostfritt stål. Cirka 29 % av stålen tillverkas med denna metod.
Ytterligare metoder
Metoden öppen härd är ett annat alternativ för att tillverka stål . Processen är mycket energi- och kostnadskrävande. Vidare är det mer miljöskadligt än de två andra metoderna. Därför utgör det endast cirka 0,4 % av den globala stålproduktionen.
