Wat zijn de verschillende grondstoffen voor staal?

Steel is een belangrijk onderdeel van de bouw sinds de 19e eeuw, vanwege de veelzijdigheid als bouwmateriaal.De populariteit ervan is grotendeels te danken aan de kracht en het gemak van de productie.De grondstoffen voor staal variëren omdat verschillende staalsoorten kunnen worden gemaakt om aan hun eindgebruik te passen, waaronder zachter staal voor bewerking tot zeer hard staal voor beveiligingsapparatuur of kluizen.Alle staalproducten worden gewaardeerd vanwege hun sterkte, duurzaamheid en gemak van recycling wanneer ze niet langer nodig zijn.

Het belangrijkste ingrediënt voor staal is ijzer dat in de grond wordt aangetroffen als oxide, een chemisch mengsel van ijzer en zuurstof gemengd met gesteente.Gesoxideerd ijzer is gebruikelijk in staalproducten naarmate ze ouder worden, omdat hetzelfde molecuul bekend staat als roest, wat optreedt wanneer het ijzer en zuurstof in de loop van de tijd opnieuw combineren.Een high-temperatuur vat genaamd een hoogoven wordt gebruikt om het pure metaal van het rauwe erts te bereiden.Voordat ijzer in de oven kan worden geplaatst, gaat het meestal door verschillende verwerkingsstappen om afvalrots te verwijderen en het ijzerpercentage in het erts te concentreren.

In een hoogoven worden het ijzererts en andere grondstoffen voor staal toegevoegd en verwarmd tot zeer hoge temperaturen.Wanneer het mengsel gesmolten is, wordt zuurstof geïnjecteerd met behulp van een holle pijp die een lans wordt genoemd, waardoor het mengsel nog heter wordt.Bij de zeer hoge temperaturen wordt zuurstof gescheiden van het ijzeroxide, wat resulteert in zuiver metaal.Onzuiverheden die slak worden genoemd, stijgt naar de bovenkant van de oven en worden verwijderd, wat resulteert in een gesmolten mengsel van ijzer en andere additieven.

Er zijn honderden verschillende staalsamenstellingen of legeringen, maar er zijn een paar gemeenschappelijke grondstoffen voor staal.Koolstof is een belangrijk ingrediënt in alle staal, maar is aanwezig bij lage concentraties.De zuurstof in erts reageert met de koolstof die aan de oven is toegevoegd en verwijdert deze uit het ijzeroxidemolecuul.Een pure vorm van koolstof genaamd cola is nodig in een hoogoven en deze wordt bereid door steenkool te verwarmen tot hoge temperaturen om eventuele organische verbindingen te verwijderen.

IJzer met koolstofpercentages hoger dan twee procent wordt gietijzer genoemd, wat moeilijk isMaar brosiger.Andere grondstoffen voor staal zijn verschillende metalen, silicium en kalksteen.De kalksteen, die calciumcarbonaat is, wordt een flux genoemd en wordt met regelmatige intervallen aan de oven toegevoegd om de slak te vormen en onzuiverheden te verwijderen.Silicium verwijdert zuurstof in de oven en maakt het staal werkbaarder, of gemakkelijker om te worden gebogen of bewerkt.

Een hoogoven kan wat gerecycled staal gebruiken, maar is meestal beperkt tot ongeveer 30 procent per gewicht.Staal wordt gemakkelijk gerecycled, maar een andere oven genaamd een elektrische boogoven wordt gebruikt voor hogere percentages gerecycled staal.Een elektrische boogoven maakt gebruik van twee elektroden die in de oven zijn opgehangen, en een hoge elektrische stroom gaat ertussen door, waardoor hoge temperaturen ontstaan.De grondstoffen voor staal zijn al opgenomen in het gerecyclede materiaal, en slechts kleine hoeveelheden additieven kunnen nodig zijn om een gewenste stalen samenstelling te creëren.