Czym charakteryzuje się stal i jaka jest jej historia?

Czym charakteryzuje się stal i jaka jest jej historia?

7 listopada 2021 Wyłączone przez Arek

Jak powszechnie wiadomo, stal jest stopem żelaza z węglem, który jest obrabiany cieplnie. Stal zobaczymy w zasadzie w każdym miejscu, wykorzystywana jest do stelaży budowlanych, w pojazdach, okrętach. Ze stali robione są puszki na konserwy, przewody elektryczne, części maszyn oraz dużo innych rzeczy. Inaczej mówiąc – bez stali nie posiadalibyśmy większości rzeczy codziennego użytku. Skąd więc wzięła się stal i jaka jest jej historia?

Stal – co to jest i jak się ją tworzy?

Żeby stworzyć stal potrzebna jest bardzo wysoka temperatura, bo jest to stop żelaza i węgla, który należy obrobić cieplnie i plastycznie. Ważne przy robieniu stali jest to, że węgla nie może być więcej niż 2,11 %. Im więcej węgla, tym stal jest twardsza. Na dodatek w stali znajdują się takie półprodukty jak:

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

Stal tworzona jest w ogromnych kotłach, w których zachodzi proces prażenia węgla i topienia reszty materiałów, a na samym końcu jest do nich dodawane żelazo w formie płynnej. Po wpuszczeniu do środka chłodzonej wodą lancy z tlenem, stop jest gotowany i zachodzą w nim odpowiednie reakcje chemiczne. Po “ugotowaniu” metalu można go umieścić w maszynach odlewniczych, gdzie można uzyskać właściwą formę stali, a na samym końcu stalowy produkt jest rozwałkowany, tak żeby dostać potrzebną grubość.

Stal może mieć różne właściwości fizyczne, chemiczne i środowiskowe. Istnieje niemal 3,5 tysiąca przeróżnych gatunków stali. Inne jej typy są używane podczas tworzenia pojazdów, inne dostanie producent konstrukcji stalowych, a jeszcze inne przy tworzeniu śrubek. Powinno się też mieć na uwadze, że nowsze samochody są robione z wykorzystaniem innej stali, niż te produkowane 20, czy 30 lat temu. Dzięki temu są trwalsze, ale mimo wszystko mniej ważą.

Kiedy zaczęły się pojawiać pierwsze stalowe przedmioty?

Początki tworzenia przedmiotów ze stali zaczęły się pojawiać już w czasach starożytnych, kiedy to zaobserwowano, że po dodaniu niedużej ilości węgla do żelaza otrzymuje się bardzo twardy materiał, który nadaje się do tworzenia broni oraz narzędzi. Przez wiele lat nikt nie odkrył proporcji, jakich należy używać, więc stworzenie odpowiedniej stali było jedynie przypadkiem, a przez to przedmioty te kosztowały bardzo dużo. Prawdziwa produkcja stali zaczęła się tak naprawdę w XIX wieku, gdy zaczęła mocno rozwijać się kolej i obowiązkowe było użycie trwalszego surowca niż żelazo, i takiego, które zawsze ma podobne właściwości. Na dodatek pojawiła się kwestia wojny krymskiej, przez którą konieczne było wynalezienie nowych pocisków, co jeszcze bardziej skłoniło Brytyjczyków do obliczenia właściwych proporcji oraz półproduktów, aby stworzyć stal.

W jakich krajach produkuje się stal?

Największymi producentami stali na świecie są Chiny, Stany Zjednoczone, Japonia, Indie i Rosja, przy czym Chiny zdecydowanie prześcigają pozostałe kraje w rankingach i produkują ponad połowę światowych zapasów stali. Nadrzędni 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 ogólnoświatowa produkcja stali osiągnęła ponad 1800 mln ton. Ostatnimi czasy przekształcił się też sposób produkcji stali. Przemysł stalowy poczynił wielkie wysiłki aby ograniczyć zanieczyszczenia środowiska przez ostatnie dziesięciolecia. Aktualnie wytworzenie jednej tony stali wymaga zaledwie 40% energii, która była potrzebna w 1960 r. Stal jest niezmiernie przyjaznym dla środowiska surowcem. Jest świetnym tworzywem do przetwarzania a jej właściwości pozostają dokładnie takie same, bez względu na to jak często będzie przetopiona.

Kiedy już najwięksi producenci stali wyprodukują surowiec, jest on dostarczany m.in. do producentów konstrukcji stalowych – gdzie produkowane są elementy niezbędne do wybudowania hali stalowych.