18 stycznia 2022

Co warto wiedzieć o stali? Skąd się wzięła i kto ją wynalazł?

Zapewne każdy wie, że stal to stop żelaza z węglem, który jest obrabiany cieplnie. Stal znajdziemy niemal w każdym miejscu, używana jest przy konstrukcjach budowlanych, w pojazdach, okrętach. Ze stali robione są opakowania na konserwy, instalacje elektryczne, broń i przeróżne inne przedmioty. Można więc powiedzieć, że gdyby nie stal, to nie mielibyśmy wielu rzeczy codziennego użytku. Skąd więc wzięła się stal i kiedy się pojawiła?

Czym jest stal i jak powstaje?

Żeby otrzymać stal konieczna jest bardzo wysoka temperatura, gdyż jest to stop żelaza oraz węgla, który należy obrobić cieplnie i plastycznie. Ważne przy stali jest to, że węgla nie może być więcej niż 2,11 %. Im więcej węgla, tym stal będzie twardsza. W dodatku w stali są również takie półprodukty jak:

  • ruda,
  • wapień,
  • złom stalowy,
  • woda,
  • powietrze.

Stal robiona jest w wielkich kotłach, gdzie zachodzi proces prażenia węgla oraz topienia pozostałych materiałów, a na koniec jest do nich dodawane roztopione żelazo. Po wsadzeniu do środka chłodzonej wodą lancy z tlenem, mieszanka gotuje się i zachodzą w niej pożądane reakcje chemiczne. Po odpowiednio długim gotowaniu metalu można go umieścić w maszynach odlewniczych, gdzie można otrzymać odpowiednią formę stali, a na koniec produkt jest zgniatany przez walec, tak żeby dostać właściwą grubość.

Stal różni się właściwościami fizycznymi, chemicznymi i środowiskowymi. Istnieje ponad 3500 przeróżnych gatunków stali. Inne jej rodzaje są używane podczas tworzenia pojazdów, inne zamówi producent konstrukcji stalowych – np. https://metal-raf.pl/, a całkowicie inne do robienia śrubek. Powinno się też mieć na uwadze, że dzisiejsze auta są produkowane z innego rodzaju stali, niż jeszcze kilkadziesiąt lat temu. Dzięki temu są mocniejsze, ale mimo wszystko lżejsze.

Skąd wzięła się stal i kto stoi za jej wynalezieniem?

Początki robienia rzeczy ze stali pojawiały się już w starożytności, gdy zaobserwowano, że po dodaniu węgla do żelaza otrzymuje się niezmiernie twardy materiał, który nadaje się do wyrabiania broni i narzędzi. Przez wiele lat nikomu nie udało się obliczyć proporcji, jakich powinno się wykorzystywać, więc wyprodukowanie prawidłowej stali było jedynie przypadkiem, a co za tym idzie przedmioty te były niesamowicie drogie. Prawdziwa produkcja stali rozpoczęła się tak naprawdę w XIX wieku, gdy zaczęła mocno rozwijać się kolej i niezbędne było użycie lepszego tworzywa niż żelazo, oraz takiego, które zawsze ma jednakowe właściwości. W dodatku przyszła wojna krymska, przez którą niezbędne było stworzenie nowych pocisków, co bardzo przekonało Brytyjczyków do znalezienia właściwych proporcji i składników, aby wykonać stal.

Produkcja stali – gdzie się ją tworzy i ile?

Najwięksi światowi producenci stali to Chiny, Stany Zjednoczone, Japonia, Indie oraz Rosja, przy czym Chiny zdecydowanie prześcigają pozostałe państwa w rankingach i produkują ponad połowę światowych pokładów stali. Najwięksi producenci stali na świecie to:
  • ArcelorMittal Luksemburg
  • Baosteel Group Chiny
  • POSCO Pohang Iron and Steel Company Korea Południowa
  • Nippon Steel Japonia
  • JFE Holdings Japonia
  • Jiangsu Shagang Group Chiny
  • Tata Steel Indie
  • Angang Steel Company Chiny

W 2018 roku światowa produkcja stali osiągnęła ponad 1800 mln ton. W ostatnich czasach zmieniła się metoda produkcji stali. Przemysł stalowy poczynił wielkie wysiłki w celu ograniczenia zanieczyszczenia środowiska przez ostatnie dziesięciolecia. Aktualnie wyprodukowanie jednej tony stali potrzebuje zaledwie 40% energii, która była wymagana w 1960 r. Stal jest niezmiernie przyjaznym dla ekosystemu materiałem. Jest rewelacyjnym produktem do przetwarzania a jej właściwości pozostają dokładnie takie same, bez względu na to jak często będzie przetopiona.

Po tym jak najwięksi producenci stali wyprodukują surowiec, jest on transportowany m.in. do producentów konstrukcji stalowych – gdzie produkowane są części potrzebne do wybudowania hali magazynowych.