אדם שיספק את צרכיומשתמש במגוון רחב של חומרים. וביניהם, ללא ספק, מתכות. אחרי הכל, עכשיו זה כמעט בלתי אפשרי למצוא אזור של חיי אדם שבו הם נעדרו. מתכות מחולקות למספר קבוצות עיקריות: לא ברזליות, אצילות וברזליות.
קבוצת המתכות הברזליות כוללת כרום,מנגן וכמובן ברזל עם סגסוגותיו הרבות. וסגסוגות ברזל הן הבסיס לטכנולוגיה המודרנית. ולמרות שמופיעים כעת חומרים קרמיים ופולימריים חדשים, הם לא יוכלו בקרוב להחליף את הפלדה והברזל היצוק הישנה והטובה.
פלדה היא סגסוגת של ברזל ופחמן, ותכולת הפחמן בסגסוגת זו לא תעלה על 2.14%. אם התוכן שלו גבוה מהנתון הזה, אז הסגסוגת הזו היא כבר ברזל יצוק. פלדה מיוצרת מברזל יצוק או גרוטאות מתכת בתנורי התכת פלדה שונים במפעלי מטלורגיה. ואחד התהליכים העתיקים והמיושנים כבר הוא ייצור פלדה בתנורי אח פתוח. העיקרון שלו הוא שברזל יצוק וגרוטאות מתכת מעובדים בכבשן הדהוד. כדי להמיס חומרי מטען מוצקים ולחמם את הפלדה לטמפרטורה הנדרשת, כמו גם לפצות על הפסדי חום משמעותיים, נדרש חום נוסף. הוא מיוצר על ידי שריפת דלק בזרם של אוויר חם מאוד.
כך שתהליך שריפת הדלק נותן מקסימוםהשפעה ופחות אנרגיה הושקעה על ייצור פלדה; יש צורך שהדלק הזה יישרף בחלל העבודה. לשם כך, אוויר מסופק לכבשן בכמויות גדולות מהנדרש. זה בהתאם יוצר עודף חמצן באטמוספירה שלו. גם באטמוספרה זו יש חמצן, שנוצר כתוצאה מפירוק מים ופחמן דו חמצני בטמפרטורות גבוהות. לפיכך, נוצר עודף חמצן בחלל העבודה של התנור, אשר מקדם את חמצון הברזל ואלמנטים אחרים של המטען. כתוצאה מחמצון זה נוצרות תחמוצות רבות של מתכות שונות. הם, יחד עם זיהומים וחלקיקים של הציפוי המתמוטט, יוצרים סיגים. סיגים זה קל יותר מפלדה, והוא מכסה אותו במהלך ההמסה. לכן, ייצור פלדה בשיטת האח הפתוח מוחלף בהדרגה בטכנולוגיות חדשות.
זה נכון במיוחד עבור אותם ציוני פלדההמכילים רכיבים רבים. האחוז שלהם חייב להישמר בקפדנות רבה. פלדות כאלה כוללות את הנירוסטה הידועה. וייצור נירוסטה הוא משימה מורכבת למדי, שקשה מאוד לפתור אותה בשיטת האח הפתוח. יחד עם זאת, נירוסטה מכילה מעט מאוד פחמן, וזה מקשה עוד יותר על המשימה. ולהתכת נירוסטה ומותגים דומים אחרים, תנורי קשת חשמליים משמשים לעתים קרובות. הם יכולים להיות בעלי כוח וקיבולת שונים. מקור החום בתנור כזה הוא קשת חשמלית. זה מתרחש בין האלקטרודות לבין המטען או המתכת הנוזלית לאחר שהן מסופקות עם זרם בעוצמה הנדרשת.
קשת זו היא זרימה של אלקטרונים, אדיםמתכת, סיגים וגזים מיוננים. הטמפרטורה שלו עולה על 3000 מעלות. זה יכול לנבוע גם מיישומים ישירים וגם מיישומי זרם חילופין. אבל תנורי קשת חשמליים משתמשים רק בזרם חילופין. בהתחלה, עד שהמתכת בתנור מתחממת היטב, הקשת בו נכבית כאשר הקוטביות על האלקטרודות משתנה. אבל אז, כאשר המטען נמס לחלוטין והאמבט מכוסה בשכבה אחידה של סיגים, הקשת הזו מתייצבת ומתחילה להישרף באופן שווה. יתר על כן, ייצור פלדה בכבשן כזה ממשיך ללא סיבוכים.
הם משמשים גם להתכת מתכות.תנורי אינדוקציה. עיקרון פעולתם הוא כדלקמן: שדה מגנטי מתחלף מעורר זרם חשמלי במתכת, המשחרר חום, המשמש להמסת המתכת. ומקור השדה המגנטי בכבשן כזה הוא משרן. לייצור פלדה בתנור אינדוקציה יש מספר יתרונות על פני תנור קשת חשמלי. ראשית, יש לו את היכולת לווסת בצורה מדויקת יותר את טמפרטורת ההיתוך, והוא נותן יעילות גבוהה יותר. ושנית, היעדר קשתות חשמליות ואלקטרודות בכבשן כזה מאפשר לייצר בו פלדות דלת פחמן. התכה בתנור אינדוקציה מייצרת גם בזבוז נמוך של אלמנטים מתגזרים, וזה חשוב מאוד בעת התכת פלדה מסגסוגת מורכבת.
