Czym jest stal?
Stal to stop żelaza z węglem, plastycznie obrobiony i obrabialny cieplnie o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,11%, co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie.
Według Polskiej Normy PN-EN 10020:2003 stal można zdefiniować jako materiał zawierający (masowo) więcej żelaza niż jakiegokolwiek innego pierwiastka, o zawartości węgla w zasadzie mniejszej niż 2% i zawierający inne pierwiastki.
Kryteria podziału stali
Klasyfikacji gatunków stali dokonuje się według składu chemicznego oraz według ich zastosowania i własności mechanicznych lub fizycznych.
Ze względu na skład chemiczny stal dzieli się na:
- stal stopową
- stal niskostopową
- stal wysokostopową
- stal węglową
- stal niskowęglową
- stal średniowęglową
- stal wysokowęglową
Ze względu na zastosowanie stal dzielimy na:
- stal konstrukcyjną
- stal narzędziowa
- stal specjalną
Jak powstaje stal?
Na samym początku ruda żelaza wraz z dodatkami trafia do spiekalni. Następnie w tzn. Wielkim Piecu wsad składający się z rudy żelaza oraz dodatków zostaje przetopiony na surówkę – płynną mieszaninę żelaza, węgla i innych pierwiastków. Wielki piec ma gruszkowaty kształt dwóch stożków ściętych złączonych podstawami. Cała konstrukcja może mieć nawet ponad 40 metrów wysokości (przykładowo Wielki Piec w hucie ArcelorMittal w Dąbrowie Górniczej ma 41 m). Wsad zasypuje się od góry, przez zamykany otwór, czyli gardziel. Kolejnym etapem jest proces konwektorowy, polegający na przedmuchaniu surówki tlenem o temperaturze przekraczającego 1000 stopni Celcjusza. Dzięki temu następuje oddzielnie płynnej surówki od produktów niepożądanych – żużlu i gazu wielkopiecowego. Wynikiem procesu konwektorowego jest stal w której mogą się znaleźć dodatki stopowe pozwalające na uzyskanie pożądanych właściwości. Kolejnymi etapami powstania stali jest tzw. ciągłe odlewanie oraz obróbka plastyczna, np. walcowanie. Stalowe wyroby hutnicze to m.in. pręty okrągłe, kwadratowe lub sześciokątne, rury okrągłe, profile zamknięte i otwarte (płaskowniki, kątowniki, ceowniki, teowniki, dwuteowniki), blachy.
W nowoczesnych instalacjach hutniczych wykorzystuje się także piece konwertorowe, łukowe i próżniowe, pozwalające na uzyskanie wysokiej jakości stali.
Zastosowanie stali
Stal znajduje zastosowanie w różnych dziedzinach techniki. Najpopularniejszym jej zastosowaniem jest budownictwo – konstrukcje stalowe. Stal może być wykorzystana w wielu innych gałęziach przemysłu. Można ją spotkać w:
- karoserii samochodów
- pokryciach dachów i elewacji (np. blachodachówki firmy BLACHY PRUSZYŃSKI)
- puszkach do konserw
- kadłubach statków i platformach morskich
- wyrobach stalowych: blachy, profile stalowe, pręty, taśmy, śruby, gwoździe, kable, druty
- częściach maszyn
- infrastrukturze sieciowej, trakcyjnej, kolejowej
- instalacjach elektrycznych
Nowoczesne gatunki stali zapewniają nie tylko zwiększoną wytrzymałość, ale także bardzo dobrą spawalność i odporność na korozję. Są one również lżejsze, co zapewnia oszczędności podczas prefabrykacji, transportu, montażu i samego użytkowania budowli. Stal jest materiałem budowlanym, który może zostać poddany recyklingowi.
Współczesna architektura jest nierozłącznie związana ze stalą. Materiał ten wykorzystuje się przy realizacji obiektów użyteczności publicznej i budowli infrastrukturalnych – m.in. mostów, kładek, hal. Nowoczesne obiekty, w których stosuje się konstrukcje stalowe często wyróżniają się pod względem estetycznym i architektonicznym.
Konstrukcje stalowe są w Polsce z roku na rok coraz bardziej popularne. Na podstawie danych z Branżowego Informatora Gospodarczego, którego wydawcą jest Polska Izba Konstrukcji Stalowych, można stwierdzić, że w 2017 r. produkcja wytworzona konstrukcji stalowych miała wartość 1 500 000 ton.
Do największych dostawców stali w Polsce należą: ArcelorMittal oraz STALPROFIL S.A. – Firmy Partnerskie BUDUJ ZE STALI.
