ประวัติโดยย่อของเหล็ก

กระบวนการนี้ทำได้เร็วและไม่แพงทำให้คาร์บอนและซิลิคอนลดลงจากเหล็กภายในไม่กี่นาที แต่ประสบความสำเร็จมาก

คาร์บอนมากเกินไปถูกนำออกและมีออกซิเจนมากเกินไปในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย Bessemer ต้องจ่ายเงินคืนให้กับนักลงทุนจนกว่าจะสามารถหาวิธีเพิ่มปริมาณคาร์บอนและเอาออกซิเจนที่ไม่ต้องการได้

ในเวลาเดียวกันนักโลหะวิทยาชาวอังกฤษ Robert Mushet ได้มาและเริ่มทดสอบส่วนผสมของเหล็กคาร์บอนและแมงกานีสที่เรียกว่า spiegeleisen

แมงกานีสเป็นที่รู้จักในการกำจัดออกซิเจนจากเหล็กที่หลอมละลายและปริมาณคาร์บอนใน spiegeleisen ถ้าเติมเข้าไปในปริมาณที่เหมาะสมจะช่วยแก้ปัญหาของ Bessemer ได้ Bessemer เริ่มเพิ่มกระบวนการแปลงของเขาด้วยความสำเร็จอย่างมาก

ยังคงมีปัญหาอยู่ Bessemer ล้มเหลวในการหาวิธีที่จะกำจัดฟอสฟอรัส - สิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายซึ่งทำให้เหล็กเปราะ - จากผลิตภัณฑ์สุดท้ายของเขา ดังนั้นจึงสามารถใช้แร่ฟอสฟอรัสฟรีจากสวีเดนและเวลส์เท่านั้น

ในปี ค.ศ. 1876 ชาวเวลส์ซิดนีย์กิลกิสโทมัสได้นำเสนอวิธีการแก้ปัญหาด้วยการเติมสารละลายฟลักซ์หินปูนพื้นฐานสู่กระบวนการ Bessemer หินปูนดึงฟอสฟอรัสออกจากเหล็กหมูเป็นตะกรันทำให้สามารถถอดชิ้นส่วนที่ไม่พึงประสงค์ออกได้

นวัตกรรมนี้หมายความว่าในที่สุดแร่เหล็กจากที่ใดก็ได้ในโลกอาจใช้ในการผลิตเหล็ก ต้นทุนการผลิตเหล็กลดลงอย่างมาก ราคาของรางเหล็กลดลงมากกว่า 80% ระหว่างปีพ. ศ. 2410 และ 2427 อันเป็นผลมาจากเทคนิคการผลิตเหล็กใหม่ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการเติบโตของอุตสาหกรรมเหล็กของโลก

กระบวนการ Hearth แบบเปิด:

ในยุค 1860 วิศวกรเยอรมัน Karl Wilhelm Siemens ได้เพิ่มการผลิตเหล็กกล้าผ่านกระบวนการผลิตเตาเผาแบบเปิด กระบวนการผลิตเตาเผาแบบเปิดผลิตเหล็กจากเหล็กกล้าในเตาตื้นขนาดใหญ่ การใช้อุณหภูมิสูงเพื่อเผาผลาญคาร์บอนและสิ่งสกปรกอื่น ๆ กระบวนการนี้อาศัยห้องอิฐอุ่นใต้เตาไฟเตาปฏิกรณ์ภายหลังใช้ก๊าซไอเสียจากเตาเผาเพื่อรักษาอุณหภูมิที่สูงขึ้นในห้องอิฐด้านล่าง วิธีการนี้อนุญาตให้ผลิตในปริมาณที่มากขึ้น (50-100 เมตริกตันสามารถผลิตได้ในเตาเผาหนึ่งชิ้น) การทดสอบเป็นระยะ ๆ ของเหล็กที่หลอมละลายเพื่อให้สามารถผลิตได้ตามข้อกำหนดเฉพาะและการใช้เศษเหล็กเป็น เป็นวัตถุดิบ แม้ว่ากระบวนการนี้เองช้ากว่ามากถึงปี 1900 กระบวนการผลิตแบบเปิดกว้างได้เปลี่ยนกระบวนการ Bessemer เป็นส่วนใหญ่

การเกิดอุตสาหกรรมเหล็ก:

การปฏิวัติในด้านการผลิตเหล็กที่มีราคาถูกและวัสดุที่มีคุณภาพสูงขึ้นได้รับการยอมรับจากนักธุรกิจหลาย ๆ รายในแต่ละวันว่าเป็นโอกาสในการลงทุน นายทุนแห่งปลายศตวรรษที่ 19 รวมถึงแอนดรูว์คาร์เนกีและชาร์ลส์ชวาวได้ลงทุนและทำเงินนับล้าน (พันล้านในกรณีคาร์เนกี) ในอุตสาหกรรมเหล็ก บริษัท คาร์เนกีของ US Steel Corporation ก่อตั้งขึ้นในปี 2444 เป็น บริษัท แรกที่เปิดตัวมูลค่ากว่าหนึ่งพันล้านดอลลาร์

การผลิตเหล็กอาร์คเตาไฟฟ้า:

หลังจากวิวัฒนาการของศตวรรษที่แล้วการพัฒนาอื่น ๆ เกิดขึ้นซึ่งจะมีอิทธิพลอย่างมากต่อวิวัฒนาการของการผลิตเหล็ก เตาไฟฟ้าอาร์คอาร์คของ Paul Heroult ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งผ่านกระแสไฟฟ้าผ่านวัสดุที่มีประจุทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันความร้อนและอุณหภูมิสูงถึง 3272 999 องศาเซลเซียสมากกว่า 1800 องศาเซลเซียสมากกว่า 999 องศาเซลเซียสมากกว่า เพียงพอต่อความร้อนของการผลิตเหล็ก

สำหรับเหล็กกล้าชนิดพิเศษตอนเริ่มแรก EAF ใช้ในการผลิตและในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองใช้สำหรับการผลิตโลหะผสมเหล็ก ต้นทุนการลงทุนต่ำที่เกี่ยวข้องกับการจัดตั้งโรงโม่ EAF ช่วยให้พวกเขาแข่งขันกับผู้ผลิตรายใหญ่ของสหรัฐฯเช่น US Steel Corp. และ Bethlehem Steel โดยเฉพาะเหล็กกล้าคาร์บอนหรือผลิตภัณฑ์ที่ยาวนาน

เนื่องจาก EAF สามารถผลิตเหล็กได้จากเศษเหล็กหรือเศษเหล็ก 100% ต้องใช้พลังงานน้อยลงต่อหน่วยการผลิต ในทางตรงกันข้ามกับพื้นเตาออกซิเจนขั้นพื้นฐานการดำเนินงานยังสามารถหยุดลงและเริ่มต้นด้วยต้นทุนที่ไม่ค่อยมีความเกี่ยวข้อง ด้วยเหตุนี้การผลิตผ่านทาง EAF จึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องมานานกว่า 50 ปีและคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 33% ของการผลิตเหล็กทั่วโลก

การผลิตเหล็กออกซิเจน:

การผลิตเหล็กส่วนใหญ่ทั่วโลก - ประมาณ 66% - ปัจจุบันผลิตในโรงงานผลิตออกซิเจนพื้นฐาน การพัฒนาวิธีการแยกออกซิเจนจากไนโตรเจนในเชิงอุตสาหกรรมในทศวรรษที่ 1960 ให้ความสำคัญกับการพัฒนาเตาเผาออกซิเจนขั้นพื้นฐาน

เตาหลอมออกซิเจนขั้นพื้นฐานเป่าแตรออกซิเจนเป็นจำนวนมากของเหล็กหลอมและเศษเหล็กและสามารถทำให้ค่าใช้จ่ายมากขึ้นอย่างรวดเร็วกว่าวิธีการเปิดเตา เรือขนาดใหญ่ที่ถือเหล็กได้ถึง 350 เมตริกตันสามารถเปลี่ยนเป็นเหล็กได้ภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งชั่วโมง

ประสิทธิภาพด้านต้นทุนของการผลิตเหล็กออกซิเจนทำให้โรงงานที่เปิดกว้างและไม่สามารถแข่งขันได้และหลังจากการผลิตเหล็กออกซิเจนในทศวรรษ 1960 การเริ่มเปิดดำเนินการได้เริ่มขึ้น สถานที่เปิดโล่งแห่งสุดท้ายในสหรัฐปิดในปี 2535 และในประเทศจีนในปี 2544

ที่มา: Spoerl, Joseph S. ประวัติโดยสังเขปของการผลิตเหล็กและเหล็กกล้า วิทยาลัย Saint Anselm

พร้อมใช้งาน: // www. Anselm edu / หน้าแรก / dbanach / H-คาร์เนกีเหล็ก htm

สมาคมเหล็กโลก เว็บไซต์: www steeluniversity org

ถนน Arthur & Alexander, W. O. 1944.

โลหะในการบริการของมนุษย์

ฉบับที่ 11 (พ.ศ. 2541)