שלבים בתהליך יצור הבנייה המודרני

פְּלָדָה הוא חומר הבנייה הפופולרי ביותר בעולם בגלל השילוב הייחודי שלו בין עמידות, יכולת עבודה ומחיר. זו סגסוגת ברזל המכילה 0.2-2% פחמן לפי משקל.

על פי איגוד הפלדה העולמיחלק מהמדינות הגדולות לייצור פלדה הן סין, הודו, יפן וסין ארה"ב מהוות כ- 50% מייצור זה. יצרניות הפלדה הגדולות בעולם כוללות את ArcelorMittal, Group China Baowu, Nippon Steel Corporation ו- HBIS Group.

תהליך ייצור הפלדה המודרני

שיטות ייצור פְּלָדָה התפתחו באופן משמעותי מאז תחילת הייצור התעשייתי בסוף המאה ה -19. שיטות מודרניות, לעומת זאת, עדיין מבוססות על אותה הנחת יסוד כמו תהליך בסמר המקורי, המשתמש בחמצן להורדת תכולת הפחמן בברזל.

היום, ייצור פלדה עושה שימוש בחומרים ממוחזרים כמו גם בחומרי גלם מסורתיים, כגון עפרות ברזל, פחם ואבן גיר. שני תהליכים, ייצור פלדה חמצן בסיסי (BOS) ותנורי קשת חשמליים (EAF), מהווים כמעט כל ייצור הפלדה.

ייצור ברזל, הצעד הראשון בייצור פלדה, כרוך בתשומות הגולמיות של עפרות ברזל, קולה וסיד שנמסות בתנור פיצוץ. הברזל המותך שנוצר - המכונה גם מתכת חמה - עדיין מכיל 4-4.5% פחמן וזיהומים אחרים שהופכים אותו לשביר.

לייצור פלדות ראשוניות יש שתי שיטות: BOS (תנור חמצן בסיסי) ושיטות EAF (תנור קשת חשמלי) מודרניות יותר. שיטת BOS מוסיפה פלדה גרוטאות ממוחזרת לברזל המותך בממיר. בטמפרטורות גבוהות מפיצים חמצן דרך המתכת, מה שמפחית את תכולת הפחמן בין 0-1.5%.

שיטת EAF, לעומת זאת, מזינה גרוטאות פלדה ממוחזרות באמצעות קשתות חשמל בעלות הספק גבוה (בטמפרטורות של עד 1,650 מעלות צלזיוס) כדי להמיס את המתכת ולהמיר אותה לפלדה איכותית.

ייצור פלדה משני כולל טיפול בפלדה המותכת המיוצרת מנתיבי BOS ו- EAF כדי להתאים את הרכב הפלדה. זה נעשה על ידי הוספה או הסרה של אלמנטים מסוימים ו / או מניפולציה על הטמפרטורה וסביבת הייצור. בהתאם לסוגי הפלדה הנדרשים, ניתן להשתמש בתהליכי ייצור פלדה משניים הבאים:

• בְּחִישָׁה
• תנור מצקת
• הזרקת מצקת
• מתבזה
• CAS-OB (התאמת הרכב באמצעות ארגון אטום המבעבע עם נשיפת חמצן)

יציקה מתמשכת רואה את הפלדה המותכת שנוצקה לתבנית מקוררת, מה שגורם לקליפת פלדה דקה להתמצק.קווצת הקליפה נשלפת באמצעות גלילים מונחים, ואז מקוררת ומתמצקת לחלוטין. לאחר מכן, חותכים את הגדיל בהתאם ליישום - לוחות למוצרים שטוחים (פלטה ורצועה), פריחה לחתכים (קורות), פסים למוצרים ארוכים (חוטים) או רצועות דקות.

בתהליכי היסוד, הפלדה שיוצקה נוצרת לאחר מכן לצורות שונות, לרוב על ידי גלגול חם, תהליך המבטל ליקויי יציקה ומשיג את הצורה הנדרשת ואיכות המשטח. מוצרים מגולגלים חמים מחולקים למוצרים שטוחים, מוצרים ארוכים, צינורות חלקים ומוצרים מיוחדים.

לבסוף הגיע הזמן לייצור, ייצור וגימור. טכניקות יצירה משניות מעניקות לפלדה את צורתה הסופית נכסים. טכניקות אלה כוללות:

• עיצוב (גלגול קר), אשר נעשה מתחת לנקודת ההתגבשות מחדש של המתכת, כלומר מתח מכני - ולא חום - משפיע על השינוי
• עיבוד שבבי (קידוחים)
• הצטרפות (ריתוך)
• ציפוי (גלוון)
• טיפול בחום (הרפיה)
• טיפול פני השטח (carburizing)