Hva er grunnleggende stål?

Grunnleggende stål refererer til stål produsert i en ovn foret med et grunnleggende, snarere enn surt, stoff.De aller fleste stål produsert i industrisamfunn er laget på denne måten.Å isolere ovnstrukturen fra ovnsvarmen er en sentral utfordring i stålproduksjonen.Å fjerne urenheter fra jernblandinger er en annen utfordring i å produsere stål.Siden 1950-tallet, moderne metoder for å isolere ovnvegger med lav-pH, eller lav-syre, har stoffer blitt brukt.

Stål er først og fremst jern, men inneholder en liten mengde andre elementer i blandingen.Dette er ønsket fordi det kan forbedre materialegenskapene til stoffet, nemlig hardheten.Karbon er det vanligste elementet tilsatt stål, men mangan, krom og wolfram brukes også.Disse tilsetningene til basisjernet kalles legeringsmaterialer.Stål er mye sterkere enn rent aluminium eller jern av seg selv, men det må produseres på bestemte måter.

Under den andre industrielle revolusjonen ble Bessemer-prosessen for masseproduserende stål oppdaget og bredt anvendt.Den viktigste innovasjonen i prosessen var evnen til å fjerne urenheter fra smeltet jern ved å blåse luft gjennom den.Overskytende silisium, mangan og karbon oksideres av luften og kan deretter rømme fra stoffet.

For å forhindre at ovnstrukturen smelter under stålproduksjon, noe som kan involvere meget høye temperaturer, er beholderen foret med et ildfast materiale.Refractories er stoffer som beholder sine fysiske egenskaper ved temperaturer høyere enn 1000 grader Fahrenheit (537,77 grader Celsius).I grunnleggende stålproduksjon brukes ildfaste stoffer med lav pH.I Bessemer-prosessen var mineraldolomitten en vanlig lav-pH-ildfast som ble brukt til å stille containeren når du laget grunnleggende stål.

I 1952 ble en ny stålprosedyre kjent som Linz-Donawitz, eller LD, prosessen utviklet.I stedet for å bruke Bessemer -teknikken for å blåse luft gjennom det smeltede jernet, brukes rent oksygen i stedet.Økt oksidasjon av jernet gjør at urenheter kan fjernes mer effektivt.Moderne ovner kan konvertere 350 tonn jern til stål på under 40 minutter.LD -prosessen med å lage grunnleggende stål produserer også mindre luftforurensning enn Bessemer -prosessen.

Grunnleggende ildfaste stoffer tillater fjerning av svovel og fosfor urenheter mer effektivt enn sure ildfast.Når oksygen er blåst gjennom jernet, forlater urenheter enten som en gass eller danner en slagg som flyter til overflaten.Oksidert karbon slipper ut som enten karbonmonoksid eller karbondioksid.Andre urenheter danner nye forbindelser som skiller seg fra blandingen, og etterlater grunnstål.