איך לייצר פלדה?

פלדה היא שילוב של רכיבים מתכתיים שונים שנוצרו על ידי ערבוב סגסוגות עם ברזל. כמות הסגסוגות המשולבות בברזל תקבע בסופו של דבר את מאפייני הפלדה המיוצרת מאחר וסגסוגות משמשות כגורמים להתקשות. ניתן להשתמש בסוגים שונים של אלמנטים מסגסוגים יחד עם ברזל לייצור פלדה. אלה הם טונגסטן, כרום מנגן, ונדיום ופחמן. זה האחרון הוכיח שהוא סוכן הסגסוגות היעיל יותר ולכן הוא מועדף במידה רבה על ידי מפעלי ייצור פלדה.

1. בצע את תהליך ההפחתה הישירה להפקת ברזל מעפרות מינרליות גולמיות.

תכולת חמצן המייצרת ברזל מופחת ישירות

אין דבר כזה ברזל טהור שקיים בטבע. ברזל תמיד יהיה מלוכד עם אלמנטים אחרים כגון חמצן. מכיוון שזה המקרה, יש לבצע את תהליך ההפחתה הישירה בכדי לעבד את עפרות המינרלים הגולמיים הללו. למרות שישנן טכניקות שונות המשתנות בהפחתה, המטרה המשותפת של תהליכים כאלה היא סילוק חמצן כדי לחלץ סוף סוף ברזל. תנורי הפחתה ישירה שורפים את העפרות בטמפרטורות גבוהות במיוחד. לאחר שהעפרות מחוממות מספיק, מזריקים פחמן חד חמצני ומימן כדי לשטוף את תכולת החמצן המייצרת ברזל מופחת ישירות (DRI).

2. עיבוד הברזל המופחת ישירות (DRI) לייצור פלדה מותכת וסיגים.

מפעלים מודרניים המייצרים פלדה משתמשים בתנור הקשתות החשמליות (EAF) למטרה זו. Extremely קשתות מתח גבוה של חשמל בא מן האלקטרודות גדול של די EAF ותוצרת חום אינטנסיבי כדי להמיס DRI. האלקטרודות מורידות אט אט לתנור עמוס DRI. תוך כדי כך, המתח גדל לאט לאט. ישנם שני מוצרים הנובעים מהליך זה. האחת היא פלדה שמתמקמת בתחתית ה- EAF והשנייה היא סיגים המורכבת למעשה ממתכות מחומצנות שונות ומצפים על גבי הפלדה המותכת. הסלאג מכיל את הזיהומים, התרכובות שיש להוציא עוד מה- DRI על מנת להפוך אותו לפלדה. הפלדה המותכת נבדקת לאיכותה, הטמפרטורה שלה וההרכב הכימי שלה הם נמדד והוערך. ברגע שמושגת הציון הנכון, הסיגים נשפכים מלמעלה והפלדה המותכת מנופחת החוצה מלמטה.

3. ייצר צורות פלדה למחצה.

צורה מגובשת תלויה במידה רבה

תעשיות שונות משתמשות בפלדה בדרכים שונות. אופן יציקת הפלדה המותכת לצורתו המגובשת תלוי במידה רבה בתעשייה המסופקת. המונח המשמש להתייחס לתבניות פלדה חצי מוגמרות הוא בילט. שיטה אחת בה משתמשים מפעלי פלדה לעיצוב פלדה נקראת יציקה רציפה. בטכניקה זו מוליכים את הפלדה המותכת דרך גלילים גדולים תוך שהם מוחללים בו זמנית במים קרים. ניתן להגדיר את המכונה המשמשת ליציקה רציפה לייצור צורות וגדלים שונים של פסי פלדה.

למרות שחומרים קלים כמו אלומיניום ופלסטיק זולים יותר לייצור ובכך ניתן לספק אותם בכמות גדולה יותר, עמידותם הייחודית של הפלדה ותכונות חיוביות אחרות עדיין מחייבות את ייצורה. בתעשייה הכבדה עדיין לא הומצא שום חומר אחר שיחליף את הפלדה בתפקיד המרכזי שהיא ממלאת.