Wie wird Baustahl in den Vereinigten Staaten hergestellt?

Seit mehr als 5.000 Jahren hat die Menschheit aus dem einen oder anderen Grund enorm von der Verwendung von Metallen profitiert. Dieser Vorteil wurde mit der Entwicklung der Stahlherstellung enorm gesteigert, insbesondere da er sich auf die Schaffung von Baustahl im 19. Jahrhundert durch den Rekonditionierungsprozess von Henry Bessemer bezieht. Die Technologie der modernen Stahlerzeugung hat sich bis ins 21. Jahrhundert weiterentwickelt. Hier ist eine kurze Geschichte, wie alles entstanden ist und wo es jetzt steht:

Geschichte

• Pre-Bessemer-Stahl – Bevor Henry Bessemer, ein englischer Erfinder, die erste Technik der modernen Stahlherstellung entwickelte, wurden alle Stahlgegenstände entweder geschmiedet oder in Schmelztiegeln gegossen. Beim erstgenannten Verfahren wird ein Stahlbarren mehreren Pressen ausgesetzt, die ihn in Form stanzen oder biegen. Bei letzterem wird ein geschmolzener Stahlschlamm in eine vorgefertigte Form eingebracht und abkühlen gelassen. Anschließend wird die Form entfernt und das Metallstück mechanisch weiter veredelt. Beide Verfahren haben ihre Vor- und Nachteile, aber das Schmieden ist im Wesentlichen nutzlos, um große Teile aus Baustahl herzustellen. Es eignet sich gut für die Herstellung kleinerer Stahlteile wie Schwerter und Besteck.

• Der Bessemer-Prozess – Wahrscheinlich ohne es zu wissen, schuf Henry Bessemer eine der am weitesten verbreiteten modernen Methoden zur Herstellung von Stahl, die jemals entwickelt wurden. Dabei entdeckte er, dass kleine Mengen Luft – und damit Sauerstoff – über das geschmolzene Roheisen geblasen werden. Die resultierende Oxidation des Materials entfernt einen Großteil der Verunreinigungen im geschmolzenen Metall. Diese Verunreinigungen entweichen entweder als Gase oder bilden eine Schlacke auf dem Stahl und werden anschließend durch einen mechanischen Prozess entfernt. Das Endprodukt ist als „weicher“ Stahl bekannt.

• Wie ist der aktuelle Stand der Technik? – Die überwiegende Mehrheit des modernen Baustahls ist von der milden – oder kohlenstoffarmen – Sorte. Es hat zahlreiche bedeutende Vorteile zu seinem Kredit. Es weist ein ausgezeichnetes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht auf und lässt sich leicht mit anderen Baumetallen verbinden. Es kann auch mit industriellen Maschinen wie Plattenpressen, Trägerauskleidungen und Winkeldetailern in eine beliebige Anzahl von Formen gebracht werden. Darüber hinaus lässt es sich leicht und kostengünstig mit einem Verfahren herstellen, das dem ursprünglichen Bessemer-Verfahren sehr ähnlich ist.

Die Herstellung von Baustahl

• Wie moderner Baustahl hergestellt wird – Basic Oxygen Steelmaking (BOS) – auch bekannt als Sauerstoffkonverterprozess – ist heute die primäre Methode der Stahlherstellung in den Vereinigten Staaten. Im Wesentlichen nimmt der Prozess kohlenstoffreiches geschmolzenes Roheisen, erhitzt es in einem offenen Herdofen, bläst sauerstoffreiche Luft über das Substrat und verwandelt es so in hochwertigen Stahl. Außerdem eine Base – wie ein Flussmittel aus gebranntem Kalk oder Dolomit – - wird auch eingeführt, um den Grad an Verunreinigungen im Endprodukt zu senken – daher der Begriff „basisch“. Die modernsten Fabriken verwenden Elektrolichtbogenöfen (EAFs), um das Roheisen zu erhitzen, aber sie können unerschwinglich werden, wenn der Strompreis hoch ist.

• Kohlenstoff- und legierte Stähle – Technisch gesehen enthält jeder Stahl etwas Kohlenstoff, aber legierter Stahl enthält zusätzliche Materialien wie Mangan, Nickel, Chrom, Molybdän, Vanadium, Silizium und Bor, die ebenfalls in seiner Zusammensetzung enthalten sind. Das resultierende Substrat kann dann wärmebehandelt werden, um seine vorteilhaften Eigenschaften zu verbessern – einige davon sind Festigkeit, Härte, Haltbarkeit, Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit, externe Härtbarkeit und Warmhärte. Kurz gesagt, die neuesten Legierungen können mit verschiedenen Materialien nach genauen Spezifikationen angepasst werden, wann immer ein bestimmter Baustahl benötigt wird.

• Warum Baustahl verwenden? – Der neueste Prozess von Baustahl, der heute hergestellt wird, schafft eine vielseitige Legierung, die der Bauwelt des 21. Jahrhunderts eine Reihe von Vorteilen bietet. Gewalzter Stahl kann leicht in eine beliebige Anzahl von Formen gebracht werden, einschließlich Träger und Säulen sowie solche mit komplizierteren Formen wie W, S, C, Winkel, Rohrabschnitte und Rohre. Die Festigkeit, Haltbarkeit und Kosteneffizienz von Baustahl machen ihn zum einzigen praktischen Skelettbaumaterial für jedes groß angelegte Bauprojekt in diesem Land.

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