Teräksen valmistus
Tiivistelmä
Teräksen valmistuksessa säädetään raudan hiilipitoisuutta ja muita seosaineita, jotta materiaalille saadaan halutut ominaisuudet. Valmistus voi perustua masuunin ja happikonvertterin yhdistelmään tai sähkövalokaariuuniin, jossa sulatetaan esimerkiksi kierrätysterästä ja muita rautapitoisia raaka-aineita. Sulan koostumusta ja lämpötilaa hallitaan ennen valua, minkä jälkeen teräs voidaan valssata levyksi ja tarvittaessa pinnoittaa. Teräslaatu, lämpökäsittely ja myöhempi muovaus vaikuttavat muun muassa lujuuteen, muovattavuuteen ja käyttöominaisuuksiin. Tässä katsauksessa erotetaan Bessemerin historiallinen menetelmä nykyisestä teräksenvalmistuksesta ja kuvataan, miten kattopeltien ja muiden ohutlevytuotteiden raaka-aine syntyy. Yksittäisen tuotteen laatua ei silti voi päätellä vain valmistusreitin nimestä: käyttökohteeseen sopivuus tarkistetaan materiaalin ja valmiin tuotteen dokumentaatiosta.
Koostumus ja seosaineet
Teräs on rautapohjainen seos, jonka hiilipitoisuus ja muut ainesosat sovitetaan tavoiteltuun teräslaatuun. Valmistuksessa poistetaan haitallisia aineita ja säädetään koostumusta hallitusti. Kyse ei ole siitä, että kaikista teräksistä ensin poistettaisiin kaikki hiili ja siihen lisättäisiin aina sama määrä takaisin.
Seosaineina voidaan käyttää esimerkiksi mangaania, kromia, nikkeliä ja vanadiinia. Ne vaikuttavat teräslaadusta riippuen lujuuteen, kovuuteen, sitkeyteen, muovattavuuteen sekä korroosion- tai lämmönkestävyyteen. Hiili vaikuttaa myös siihen, miten teräs reagoi lämpökäsittelyyn. Pelkkä tietyn seosaineen esiintyminen ei kuitenkaan takaa valmiille levylle ruostumattomuutta tai tiettyä lämpötilankestoa.
Bessemerin menetelmä oli teollinen merkkipaalu
Henry Bessemer esitteli vuonna 1856 menetelmän, joka edisti teräksen teollista massatuotantoa. Terästä valmistettiin jo paljon aikaisemmin, joten vuotta 1856 ei pidä tulkita teräksen keksimisvuodeksi.
Historiallisessa Bessemer-konvertterissa sulan raakaraudan läpi puhallettiin ilmaa. Happi reagoi muun muassa hiilen, piin ja mangaanin kanssa. Reaktioissa muodostui kaasuja ja oksideja, ja vapautuva lämpö auttoi pitämään sulan kuumana. Lopullista koostumusta säädettiin prosessin yhteydessä. Konvertterin vuoraus, raaka-aine ja prosessiversio vaikuttivat siihen, mitä epäpuhtauksia voitiin poistaa. Siksi yhtä yksinkertaistettua työvaihelistaa ei voi soveltaa kaikkiin konverttereihin.
Nykyiset valmistusreitit
Masuunireitillä rautamalmista valmistetaan ensin raakarautaa. Happikonvertterissa raakaraudan hiilipitoisuutta alennetaan ja koostumusta säädetään; prosessissa voidaan käyttää myös teräsromua. Sähkövalokaariuuni puolestaan sulattaa raaka-aineensa sähköenergialla. Panokseen voi kuulua kierrätysteräksen lisäksi suorapelkistettyä rautaa tai raakarautaa.
Sulan jatkokäsittelyssä hallitaan esimerkiksi seosaineita, happea ja lämpötilaa ennen valua. Valittu prosessi ja sen ohjaus sovitetaan teräslaadun vaatimuksiin. Tämä yleiskuva ei ole tuotantolaitoksen työohje eikä tietyn SteelProfil-tuotteen materiaalitodistus.
Valssaus ja pintakäsittely
Valettu teräs jalostetaan esimerkiksi kuumavalssaamalla ja tarvittaessa kylmävalssaamalla haluttuun paksuuteen ja pinnanlaatuun. Ohutlevyä voidaan suojata sinkki- tai muulla metallipinnoitteella sekä käyttötarkoitukseen soveltuvalla orgaanisella pinnoitteella. Näin valmistettua materiaalia käytetään muun muassa kattopelteihin, julkisivuihin ja profiileihin. Tutustu saatavilla oleviin teräslevytuotteisiin ja tarkista valitsemasi tuotteen teräslaatu, paksuus ja pinnoite erikseen.
Kysy rakennushankkeesi materiaaleista
Ilmoita materiaali, tarvittava määrä ja toimituspaikka. SteelProfil auttaa kokoamaan kyselyysi sopivan tarjouksen.
Puhelin: +48 500 409 109
MAKSUTON TARJOUS!
