14:41
Большинство стали в Европе производится с помощью двух основных маршрутов: в доменной печи и в электродуговой печи (ЭДП маршрут). Доменные печи производят чугун из железной руды. На втором этапе основной кислородный конвертер преобразовывает чугун, с некоторыми добавками лома, в сталь. Электрические дуговые печи производят сталь в основном из лома, собранного для утилизации.
Доменный маршрут
Крупные европейские доменные печи могут производить около четырех миллионов тонн чугуна в год. В основе доменного производства лежат химические процессы, называющиеся восстановление (reduction): железная руда и оксид железа отшлаковываются от пустой породы и науглероживаются до чугуна. В доменном процессе участвуют два потока, движущиеся друг другу навстречу. Сверху вниз опускается шихта (руда, топливо и флюсы), а снизу-вверх движется горячий воздух, природный газ или пылеугольная смесь. В процессе восстановления топливо соединяется с кислородом и образует углекислый газ. Углерод является необходимым компонентом восстановительного процесса и поэтому выбросы СО2 являются неизбежными. Европейские производители стали свели к минимуму количество углерода, используемого в восстановительных процессах насколько это возможно в пределах термодинамики.
Уголь используется в качестве основного углеродсодержащего материала для производства стали. Он также служит для генерации высоких температур, необходимых для выплавки железной руды. Температура жидкого чугуна, когда он покидает печь, составляет около 1500 градусов по Цельсию.
Так как чугун является хрупким и практически не ковким он должен быть переведен в сталь на второй стадии металлургического процесса. Это происходит в кислородной печи, также называемой конвертером (преобразователем). Преобразователи могут вместить до 400 тонн горячего металла. В преобразователе, кислород вдувают в жидкий чугун, чтобы сжечь нежелательные элементы. Когда этот процесс закончится, железо превратится в сталь.
Жидкая сталь затем остывает до температуры прокатки и в виде твердых плит или слитков поступает на прокатный стан для производства заготовки или готового проката длинных продуктов, такого как арматура, катанка или плоская стальная полоса в несколько операций прокатки. Другие дополнительные операции для повышения характеристик и функций стали включают закалку или покрытие.
Маршрут в электродуговой печи
Основным сырьем для ЭДП является стальной лом, но они также могут работать на горячебрикетированом или губчатом железе. Типичная производительность одной ЭДП составляет около 1,5 млн тонн стали в год. Основные компоненты включают в себя графитовые электроды. Тепло, необходимое для плавления металла происходит от электрической дуги, возникающей, когда электроды вступают в контакт с металлом. Температура дуги в ЭДП может доходить до 3 500 градусов по Цельсию, в то время как температура расплавленного металла составляет около 1 800 градусов.
ЭДП может производить все виды сталей, из металла для основных продуктов, такие как арматурный прокат нержавеющих и высоколегированных специальных сталей. Дальнейшие этапы процесса, такие как литье и прокатка сопоставимы с маршрутом доменной печи.
