Produktion von rostfreiem Stahl
Relevanz
Edelstahl ist einer der gefragtesten Werkstoffe des 21. Jahrhunderts. Seine Herstellung ist ein recht komplizierter technologischer Prozess, der auf drei Arten erfolgt. Man unterscheidet zwischen dem offenen Herd, dem Sauerstoffkonverter und dem Elektroofen.
Methode mit offenem Herd
Das Schmelzen des Metalls erfolgt in speziellen Öfen, die entweder oszillieren oder stationär sind. Das Schmelzen dauert 4-6 Stunden, aber während des Schmelzvorgangs wird die Qualität des Metalls anhand von Mehrfachproben genau kontrolliert. In Öfen mit offener Flamme werden spezielle Stahlsorten durch Zugabe der erforderlichen Legierungen hergestellt. Das Verfahren mit offenem Herd ist recht teuer. Deshalb wird es nach und nach aufgegeben.
Sauerstoff-Konverter-Verfahren
Das Verfahren läuft wie folgt ab. Gusseisen und Einsatzmaterial werden in einen birnenförmigen Behälter gefüllt. Das Gemisch wird mit von unten zugeführtem, unter hohem Druck stehendem Sauerstoff gespült. Um 1 Tonne Roheisen zu verarbeiten, werden 350 Kubikmeter Sauerstoff benötigt. Für diesen Prozess wird kein Brennstoff verwendet. Der Sauerstoff erhitzt das Gemisch im Konverter bis zu seinem Schmelzpunkt. Der überschüssige Kohlenstoff im Roheisen wird oxidiert und fliegt mit den Ofengasen aus. Dies ist das bei weitem häufigste Verfahren. Es ist wirtschaftlicher, lässt sich aber aufgrund seiner Schnelligkeit schlecht kontrollieren. Man unterscheidet zwischen basischem Sauerstoff, Oben- und Untenausblasen.
Das Verfahren der Stahlerzeugung im Elektroofen
Der Stahl wird in speziellen Elektroöfen geschmolzen. Bei diesem Verfahren wird Elektrizität zur Erhitzung von Gusseisen verwendet. Beim Schmelzvorgang entsteht Schlacke. Die Qualität des Stahls hängt sowohl von der Zusammensetzung der Schlacke als auch von ihrer Menge ab. Die Schlacke dient als Überträger von Wärme und Sauerstoff und entfernt außerdem unnötige Schadstoffe aus dem Stahl. Beim Elektroschmelzverfahren wird Stahl von höchster Qualität erzeugt.
Abkühlung
Dies ist eine der wichtigsten Phasen bei der Herstellung von rostfreiem Stahl und Walzblechen. Während des Abkühlungsprozesses werden die gewünschten Eigenschaften des Metalls festgelegt. Qualitativ hochwertiger nichtrostender Stahl entsteht daher nur, wenn die Abkühlung korrekt durchgeführt wird. Die Abkühlung des Knüppels erfolgt auf Rollenbahnen, Förderbändern und Klöppeln. Eine frühere Kühltechnik, die in älteren Walzwerken eingesetzt wurde, war die Kühlung in Stapeln oder auf Brammen. Die Stapelkühlung wird auch als Selbsttemperierung bezeichnet. Die Nachteile sind eine geringere Zugfestigkeit und Streckgrenze.
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