Teras on maailma kõige populaarsem ehitusmaterjal oma ainulaadse vastupidavuse, töödeldavuse ja kulude kombinatsiooni tõttu. See on rauasulam, mis sisaldab 0,2–2 massiprotsenti süsinikku.
Maailma teraseühingu andmetel, ühed suurimad terasetootmisriigid on Hiina, India, Jaapan ja USA moodustab umbes 50% sellest toodangust. Maailma suurimate terasetootjate hulka kuuluvad ArcelorMittal, China Baowu Group, Nippon Steel Corporation ja HBIS Group.
Kaasaegne terase tootmise protsess
Valmistamismeetodid terasest on alates 19. sajandi lõpust tööstusliku tootmise algusest oluliselt arenenud. Kaasaegsed meetodid põhinevad siiski samal eeldusel nagu algne Bessemeri protsess, kus raua süsinikusisalduse vähendamiseks kasutatakse hapnikku.
Täna terase tootmine kasutab nii ringlussevõetud materjale kui ka traditsioonilisi tooraineid, näiteks rauamaaki, kivisütt ja lubjakivi. Kaks protsessi, põhiline hapniku terasetootmine (BOS) ja elektrikaarahjud (EAF), moodustavad praktiliselt kogu terasetootmise.
Rauatootmine, mis on esimene etapp terase valmistamisel, hõlmab rauamaagi, koksi ja lubja toores sisendahjude sulatamist kõrgahjus. Saadud sula raud - mida nimetatakse ka kuumaks metalliks - sisaldab endiselt 4-4,5% süsinikku ja muid lisandeid, mis muudavad selle habras.
Primaarsel terasetootmisel on kaks meetodit: BOS (põhihapnikuga ahi) ja kaasaegsemad EAF (elektrikaarahi) meetodid. BOS-meetod lisab konverteris sulanud rauale ringlussevõetud vanaraua. Kõrgel temperatuuril puhutakse metallist läbi hapnik, mis vähendab süsinikusisaldust vahemikus 0-1,5%.
EAF-meetod toidab aga ringlussevõetud terasejääke läbi suure võimsusega elektrikaarte (temperatuuriga kuni 1650 kraadi Celsiuse järgi), et metall sulatada ja muuta see kõrgekvaliteediliseks teraseks.
Sekundaarne terasetootmine hõlmab nii BOS- kui ka EAF-marsruutidest toodetud sulaterase töötlemist terase koostise kohandamiseks. Seda tehakse teatud elementide lisamise või eemaldamise ja / või temperatuuri ja tootmiskeskkonnaga manipuleerimise teel. Sõltuvalt nõutava terase tüübist võib kasutada järgmisi terasetootmisprotsesse:
- Segades
- Kulbiahi
- Kulbi süstimine
- Degaseerimine
- CAS-OB (koostise reguleerimine hapniku puhumisega mullitades suletud argooni abil)
Pideval valamisel näeb sulatatud teras valatud jahtunud vormi, mis põhjustab õhukese teraskesta tahkumist.Kestkeel tõmmatakse juhitud rullide abil välja, seejärel jahutatakse see täielikult ja tahkub. Järgmisena lõigatakse lõng olenevalt rakendusest - lamedate toodete (plaadid ja ribad) plaadid, sektsioonide (talad) õitsengud, pikkade toodete (juhtmed) toorikud või õhukesed ribad.
Esmase vormimise korral vormitakse valatud terasest mitmesugused kuju, sageli kuumvaltsimise teel, protsess, mis välistab valuvead ning saavutab vajaliku kuju ja pinna kvaliteedi. Kuumvaltsitud tooted jagunevad lamedateks toodeteks, pikkadeks toodeteks, õmblusteta torudeks ja eritoodeteks.
Lõpuks on aeg valmistamiseks, valmistamiseks ja viimistlemiseks. Teisene vormimistehnika annab terasele lõpliku kuju ja omadused. Need tehnikad hõlmavad järgmist:
- Kujundamine (külmvaltsimine), mis toimub metalli ümberkristallumispunkti allpool, mis tähendab, et mehaaniline pinge - mitte kuumus - mõjutab muutusi
- Töötlemine (puurimine)
- Liitumine (keevitamine)
- Katmine (tsingimine)
- Kuumtöötlus (karastamine)
- Pinnatöötlus (karbureerimine)