Τι είναι το βασικό χάλυβα;

Ο βασικός χάλυβας αναφέρεται στον χάλυβα που παράγεται σε έναν κλίβανο με επένδυση με μια βασική και όχι όξινη ουσία.Η συντριπτική πλειοψηφία του χάλυβα που παράγεται στις βιομηχανικές κοινωνίες γίνεται με αυτόν τον τρόπο.Η μονωτική δομή του κλιβάνου από τη θερμότητα του κλιβάνου είναι μια κεντρική πρόκληση στην παραγωγή χάλυβα.Η αφαίρεση των ακαθαρσιών από τα μείγματα σιδήρου είναι μια άλλη πρόκληση στην παραγωγή χάλυβα.Από τη δεκαετία του 1950, έχουν χρησιμοποιηθεί σύγχρονες μέθοδοι μονωτικών τοίχων κλιβάνου με χαμηλό PH ή χαμηλού οξέος ουσιών.

Ο χάλυβας είναι κυρίως σίδηρος, αλλά περιέχει μια μικρή ποσότητα άλλων στοιχείων στο μείγμα.Αυτό είναι επιθυμητό επειδή μπορεί να βελτιώσει τις ιδιότητες του υλικού της ουσίας, δηλαδή τη σκληρότητα.Ο άνθρακας είναι το πιο συνηθισμένο στοιχείο που προστίθεται στον χάλυβα, αλλά χρησιμοποιούνται επίσης το μαγγάνιο, το χρωμίου και το βολφράμιο.Αυτές οι προσθήκες στο βασικό σίδηρο ονομάζονται υλικά κράματος.Ο χάλυβας είναι πολύ ισχυρότερος από το καθαρό αλουμίνιο ή το σίδερο από μόνα τους, αλλά πρέπει να κατασκευαστεί με συγκεκριμένους τρόπους.

Κατά τη διάρκεια της δεύτερης βιομηχανικής επανάστασης, ανακαλύφθηκε η διαδικασία Bessemer για χάλυβα μαζικής παραγωγής και εφαρμόζεται ευρέως.Η κύρια καινοτομία στη διαδικασία ήταν η ικανότητα απομάκρυνσης των ακαθαρσιών από το τετηγμένο σίδηρο, φυσώντας τον αέρα μέσα από αυτό.Η υπερβολική πυρίτιο, το μαγγάνιο και ο άνθρακας οξειδώνονται από τον αέρα και στη συνέχεια μπορούν να ξεφύγουν από την ουσία.

Για να διατηρηθεί η δομή του κλιβάνου από την τήξη κατά τη διάρκεια της παραγωγής χάλυβα, η οποία μπορεί να περιλαμβάνει πολύ υψηλές θερμοκρασίες, το δοχείο είναι επενδεδυμένο με ένα ανθεκτικό υλικό.Τα ανθεκτικά είναι ουσίες που διατηρούν τις φυσικές τους ιδιότητες σε θερμοκρασίες υψηλότερες από 1.000 βαθμούς Φαρενάιτ (537,77 βαθμοί Κελσίου).Στη βασική παραγωγή χάλυβα, χρησιμοποιούνται ανθεκτικά με χαμηλό pH.Στη διαδικασία Bessemer, ο μεταλλικός δολομίτης ήταν ένας κοινός ανθεκτικός χαμηλής PH που χρησιμοποιείται για να ευθυγραμμιστεί το δοχείο κατά τη δημιουργία βασικού χάλυβα.

Το 1952, αναπτύχθηκε μια νέα διαδικασία χάλυβα γνωστή ως Linz-Donawitz ή LD.Αντί να χρησιμοποιείτε την τεχνική Bessemer για να φυσάει αέρα μέσω του τετηγμένου σιδήρου, χρησιμοποιείται αντ 'αυτού καθαρό οξυγόνο.Η αυξημένη οξείδωση του σιδήρου επιτρέπει την απομάκρυνση των ακαθαρσιών πιο αποτελεσματικά.Οι σύγχρονοι φούρνοι μπορούν να μετατρέψουν 350 τόνους σιδήρου σε χάλυβα σε λιγότερο από 40 λεπτά.Η διαδικασία LD για την κατασκευή του βασικού χάλυβα παράγει επίσης λιγότερη ατμοσφαιρική ρύπανση από τη διαδικασία Bessemer.

Τα βασικά ανθεκτικά επιτρέπουν την απομάκρυνση των θειικών και των φωσφόρων ακαθαρσιών πιο αποτελεσματικά από ό, τι όξινα ανθεκτικά.Μόλις το οξυγόνο ανατινάξει μέσω του σιδήρου, οι ακαθαρσίες είτε φεύγουν ως αέριο είτε σχηματίζουν μια σκωρία που επιπλέει στην επιφάνεια.Ο οξειδωμένος άνθρακας διαφεύγει είτε ως μονοξείδιο του άνθρακα είτε ως διοξείδιο του άνθρακα.Άλλες ακαθαρσίες σχηματίζουν νέες ενώσεις που διαχωρίζονται από το μείγμα, αφήνοντας πίσω τον βασικό χάλυβα.