Сталь являє собою сплав заліза і вуглецю, що містить менше 2% вуглецю і 1% марганцю, і невелика кількість кремнію, фосфору, сірки і кисню. Сталь - це найважливіший в світі інженерний і будівельний матеріал. Він використовується у всіх аспектах нашого життя; в автомобілях і будівельних виробах, холодильниках і пральних машинах, вантажних кораблях і хірургічних скальпелів.
В усьому світі сталь виробляється за двома основними маршрутами: маршрут доменної печі - основний кисневої печі (ДП-ОКП) і електродугової печі (ЕДП). Існують також варіації і комбінації виробничих маршрутів.
Ключове відмінність між маршрутами - це тип сировини, яке вони споживають. Для маршруту ДП-ОКП це переважно залізна руда, вугілля і вторинна сталь (металобрухт), в той час як маршрут ЕДП виробляє сталь з використанням, головним чином, вторинної стали і електрики. Залежно від конфігурації установки, в металургійному процесі можуть бути використані інші джерела металевого заліза, такі як залізо прямого відновлення (DRI) або горячебрікетірованное залізо.
Близько 75% сталі виробляється за маршрутом ДП-ОКП. По-перше, залізні руди доводяться до стану чавуну. Потім чавун перетворюється в сталь в ОКП (кисневому конвертері). Після лиття і прокатки сталь поставляється у вигляді рулону, пластини, профілів або прутків.
Сталь, виготовлена в ЕДП, використовує електрику для розплавлення металобрухту. Добавки, такі як сплави, використовуються для адаптації до бажаного хімічним складом. Електрична енергія може бути доповнена киснем, вдувати в ЕДП. Стадії процесу переробки, такі як лиття, повторне нагрівання і прокатка, аналогічні тим, які були пройдені на шляху ДП-ОКП. Близько 25% сталі виробляється за маршрутом ЕДП.
Інша сталеплавильна технологія, відкрита піч (OHF), становить близько 0,4% світового виробництва сталі. Процес OHF дуже енергоємний і знаходиться в занепаді через його екологічних і економічних недоліків.
Більшість виробів зі сталі продовжують використовуватися протягом десятиліть, перш ніж їх можна переробляти. Тому немає достатньої кількості вторинної стали для задоволення зростаючого попиту з використанням тільки методу сталеплавильного виробництва ЕДП. Баланс сировини досягається за рахунок спільного використання методів виробництва ДП-ОКП і ЕДП.
Всі ці методи виробництва можуть використовувати відходи вторинної стали в якості вхідних даних. Велика частина нової стали містить перероблену сталь.
Сталь - це не один продукт. Існує більше 3 500 різних марок сталі з багатьма різними фізичними, хімічними і екологічними властивостями.
За останні 20 років було розроблено близько 75% сучасних сталей. Якби Ейфелева вежа була побудована сьогодні, інженерам знадобилася б тільки одна третина ваги стали, яка спочатку використовувалася.
Сучасні автомобілі побудовані на нових типах і марках стали, які міцніше, але на 35% легше, ніж в минулому.
За 2016 рік світове виробництво сталі за даними Всесвітньої асоціації Worldsteel досягло 1 мільярда 626 мільйонів 600 тисяч тонн. За останні 20 років вона зросла більше, ніж у два рази незважаючи на найбільший за всю післявоєнну історію світова економічна криза.
В цьому році, судячи з усього, рекордний рівень буде побитий, але про це ми розповімо десь в кінці березня 2018 року.
Сталь дуже дружелюбна до навколишнього середовища. Він повністю переробляється, володіє великою довговічністю і, в порівнянні з іншими матеріалами, вимагає щодо низької кількості енергії для виробництва. Інноваційна конструкція легкої високоміцної сталі (наприклад, в автомобілебудуванні та автомобілебудуванні) допомагає економити енергію і ресурси.
Сталеливарна промисловість докладає величезних зусиль для обмеження забруднення навколишнього середовища в останні десятиліття. Виробництво однієї тонни сталі сьогодні вимагає всього 40% енергії, яку вона споживала в 1960 році. Викиди пилу і газів зменшилися ще більше.
Так, дуже легко. Унікальні магнітні властивості стали роблять її доступною матеріалом для вилучення з потоку відходів, що підлягає рециркуляції.
Властивості стали залишаються незмінними незалежно від того, скільки разів сталь переробляється. Метод електродугової печі (ЕДП) для виробництва сталі може використовувати виключно вдруге перероблену сталь.
Сталь - самий вдруге переробляється в світі.
На кінець 2016 року світовий ТОП компаній виробників сталі за версією Всесвітньої асоціації Worldsteel виглядав ось так:
Место |
Компания |
млн. тонн в 2016 г. |
|
---|---|---|---|
1 |
ArcelorMittal |
95.45 |
|
2 |
China Baowu Group ¹ |
63.81 |
|
3 |
HBIS Group ² |
46.18 |
|
4 |
NSSMC Group ³ |
46.16 |
|
5 |
pOSCO |
41.56 |
|
6 |
Shagang Group |
33.25 |
|
7 |
Ansteel Group |
33.19 |
|
8 |
JFE Steel Corporation |
30.29 |
|
9 |
Shougang Group |
26.80 |
|
10 |
Tata Steel Group |
24.49 |
|
11 |
Shandong Steel Group |
23.02 |
|
12 |
Nucor Corporation |
21.95 |
|
13 |
Hyundai Steel Company |
20.09 |
|
14 |
Maanshan Steel |
18.63 |
|
15 |
thyssenkrupp |
17.24 |
|
16 |
NLMK |
16.64 |
|
17 |
Jianlong Group |
16.45 |
|
18 |
Gerdau |
15.95 |
|
19 |
China Steel Corporation |
15.52 |
|
20 |
Valin Group |
15.48 |
|
21 |
JSW Steel Limited |
14.91 |
|
22 |
Benxi Steel |
14.40 |
|
23 |
SAIL |
14.38 |
|
24 |
U.S. Steel Corporation |
14.22 |
|
25 |
IMIDRO |
14.02 |
|
26 |
Rizhao Steel |
13.86 |
|
27 |
Fangda Steel |
13.68 |
|
28 |
EVRAZ |
13.53 |
|
29 |
MMK |
12.54 |
|
30 |
Baotou Steel |
12.30 |
|
31 |
Severstal |
11.63 |
|
32 |
Liuzhou Steel |
11.05 |
|
33 |
Jinxi Steel |
11.05 |
|
34 |
Jingye Steel |
11.01 |
|
35 |
Anyang Steel |
10.48 |
|
36 |
Sanming Steel |
10.39 |
|
37 |
Metinvest Holding |
10.34 |
|
38 |
Taiyuan Steel |
10.28 |
|
39 |
Zongheng Steel |
10.23 |
|
40 |
Zenith Steel |
9.24 |
|
41 |
Erdemir Group |
9.18 |
|
42 |
Nanjing Steel |
9.01 |
|
43 |
Xinyu Steel |
8.57 |
|
44 |
CITIC pacific Special Steel |
8.40 |
|
45 |
SSAB |
7.99 |
|
46 |
Techint Group |
7.98 |
|
47 |
voestalpine Group |
7.47 |
|
48 |
Essar Steel Group |
7.45 |
|
49 |
Shaanxi Steel |
7.30 |
|
50 |
Kobe Steel, Ltd. |
7.26 |
Невідомо, хто виготовив першу сталь. Починаючи з 200 року до нашої ери, багато культур вже плавили сталь в тій чи іншій формі. Британському винахіднику Генрі Бессемера, як правило, приписують винахід першого методу масового виробництва сталі в середині 1850-х років. Сталь все ще виробляється з використанням технології, заснованої на бессемеровском процесі продувки повітря через розплавлений чавун для окислення шихти і видалення домішок.
Багато елементів і матеріали вступають в хімічні реакції з іншими елементами. Коли сталь контактує з водою і киснем, відбувається хімічна реакція, і сталь починає повертатися до своєї первісної форми - оксиду заліза.
У більшості сучасних сталевих конструкціях і деталях ця проблема легко долається шляхом нанесення покриття. На сталь можна наносити багато різних покривають матеріалів. Фарба використовується для покриття автомобілів, а емаль використовується на холодильниках та інших побутових приладах. В інших випадках такі елементи, як нікель і хром, створюють особливий тип стали відомий як нержавіюча сталь, якої не срашно ніяка іржа.
З початку 21 століття найбільше сталі виплавляється в Південно-Східній Азії. Лідирує сьогодні у виробництві стали Китай, за ним слід Японія, а замикає трійку лідерів Індія, влада якої заявили про прагнення вийти на друге місце в світі до 2025 года.Інтерактівная карта світового виробництва сталі доступна по посиланню Глобальная карта виробництва стали