6 ขั้นตอนในกระบวนการผลิตเหล็กที่ทันสมัย ​​

เหล็กเป็นวัสดุก่อสร้างที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในโลกเนื่องจากการรวมกันของความทนทานความสามารถในการทำงานได้และค่าใช้จ่ายที่เป็นเอกลักษณ์ เป็นโลหะผสมเหล็กที่มีน้ำหนักระหว่าง 2 ถึง 2 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก

ตามที่ World Steel Association ในปีพ. ศ. 2569 การผลิตเหล็กดิบทั่วโลกสูงถึงระดับ 1, 628.5 ล้านตัน ประมาณสามในสี่นี้ผลิตโดยใช้พืช BOS ขณะที่โรงงาน EAF คิดเป็นไตรมาสที่เหลือ

ประเทศที่มีการผลิตเหล็กรายใหญ่ที่สุดคือจีนญี่ปุ่นสหรัฐอเมริกาและอินเดีย จีนมีสัดส่วนประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์ของการผลิตนี้

ผู้ผลิตเหล็กที่ใหญ่ที่สุดในโลก ได้แก่ ArcelorMittal, Hebei Steel Group, Baosteel, POSCO และ Nippon Steel

ขั้นตอนการผลิต 6 ขั้นตอนสมัยใหม่

วิธีการในการผลิตเหล็กมีการพัฒนาไปอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการผลิตในภาคอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นในปลายศตวรรษที่ 19 อย่างไรก็ตามวิธีการสมัยใหม่ยังคงใช้หลักการเดิมเช่นเดียวกับกระบวนการของ Bessemer Process เดิมซึ่งใช้ออกซิเจนเพื่อลดปริมาณคาร์บอนในเหล็ก

วันนี้การผลิตเหล็กใช้วัสดุรีไซเคิลรวมทั้งวัตถุดิบดั้งเดิมเช่นแร่เหล็กถ่านหินและหินปูน สองกระบวนการ; การผลิตเหล็กกล้าออกซิเจนขั้นพื้นฐาน (BOS) และเตาหลอมแบบไฟฟ้า (EAF) สำหรับการผลิตเหล็กทั้งหมด

การผลิตเหล็กสมัยใหม่สามารถแบ่งออกเป็น 6 ขั้นตอนคือ

1. การตัดเหล็ก : ในขั้นตอนแรกวัตถุดิบที่นำเข้าแร่เหล็กโค้กและมะนาวจะถูกละลายในเตาหลอม

เหล็กหล่อที่หลอมละลายซึ่งเรียกว่า 'โลหะร้อน' ยังคงมี 4-4 คาร์บอน 5% และสิ่งสกปรกอื่น ๆ ที่ทำให้เปราะ

2 การผลิตเหล็กขั้นต้น : มีสองวิธีหลักในการผลิตเหล็ก ได้แก่ BOS (Basic Oxygen Furnace) และวิธีการ EAF (Electric Arc Furnace) ที่ทันสมัยขึ้น วิธีการของ BOS เพิ่มเศษเหล็กที่นำกลับมาใช้กับเหล็กหลอมในตัวแปลง

ที่อุณหภูมิสูงจะมีการเป่าออกซิเจนผ่านโลหะซึ่งจะช่วยลดปริมาณคาร์บอนลงระหว่าง 0-1 5% อย่างไรก็ตามวิธีการของ EAF ทำให้เศษวัสดุเหลือใช้จากเหล็กรีไซเคิลใช้ก๊าชไฟฟ้ากำลังสูง (อุณหภูมิสูงถึง 1650 องศาเซลเซียส) เพื่อทำให้โลหะละลายและเปลี่ยนเป็นเหล็กที่มีคุณภาพสูง

3 การผลิตเหล็กขั้นที่สอง การผลิตเหล็กขั้นที่สองเกี่ยวข้องกับการผลิตเหล็กหลอมที่ผลิตจากทั้ง BOS และ EAF เพื่อปรับส่วนประกอบของเหล็ก นี้จะกระทำโดยการเพิ่มหรือลบองค์ประกอบบางอย่างและ / หรือการจัดการกับอุณหภูมิและสภาพแวดล้อมการผลิต สามารถใช้ขั้นตอนการผลิตเหล็กขั้นที่สองต่อไปนี้ได้:

• การปั่น
• กระบอกสูบ
• การฉีดน้าหนัก
• degassing
• CAS-OB (การปรับแต่งองค์ประกอบโดยการหลอมละลายด้วยอาร์เรย์ที่ปิดผนึกด้วยออกซิเจน พัด)

4 การหล่อต่อเนื่อง : ในขั้นตอนนี้เหล็กหลอมจะถูกโยนเข้าไปในแม่พิมพ์ที่ทำด้วยความเย็นทำให้เปลือกเหล็กบาง ๆ แข็งตัว เส้นใยเปลือกหอยถูกถอนออกโดยใช้ม้วนนำทางและให้ความเย็นและแข็งตัวเต็มที่ เส้นใยถูกตัดตามความยาวที่ต้องการขึ้นอยู่กับการใช้งาน แผ่นสำหรับผลิตภัณฑ์แบน (แผ่นและแถบ) บุปผาสำหรับส่วน (คาน), billets สำหรับผลิตภัณฑ์ยาว (สาย) หรือแถบบาง

5 การก่อตัวเป็นรูปเป็นร่าง : เหล็กที่ผ่านการหล่อจะถูกขึ้นรูปเป็นรูปร่างต่างๆโดยการรีดร้อนซึ่งเป็นกระบวนการที่ช่วยขจัดข้อบกพร่องและทำให้ได้รูปร่างและคุณภาพที่ต้องการ

ผลิตภัณฑ์รีดร้อนแบ่งเป็นผลิตภัณฑ์ประเภทแบนผลิตภัณฑ์ยาวหลอดไม่มีตะเข็บและผลิตภัณฑ์พิเศษ

6 การผลิตการแปรรูปและการตกแต่ง : ในที่สุดเทคนิคการขึ้นรูปรองจะทำให้เหล็กมีรูปร่างและคุณสมบัติที่ดีเยี่ยม เทคนิคเหล่านี้รวมถึง:

• การสร้างรูปแบบ (เช่นกลิ้งเย็น)
• (เช่นการขุดเจาะ)
• การเชื่อม (เช่นการเชื่อม)
• เคลือบ (เช่นการชุบสังกะสี)
• การอบร้อน (เช่นการอบอุณหภูมิ)
• การรักษา (เช่น carburizing)