Čeličana
| Čeličana | |
|---|---|
 | |
Čeličana ili željezara je ime za metalurško postrojenje u kom se proizvode različiti proizvodi na bazi željeza i čelika.[1]
Osnovna sirovina za proizvodnju željeza su rude željeza, a za proizvodnju čelika sirovo (bijelo) željezo ili staro - otpadno željezo. U skladu sa svojim tehnološkim tokom proizvodnje, željezare se dijele na kompleksne ili integralne i na nekompleksne ili mini željezare.
Integralne (kompleksne) željezare, uključuje sve faze proizvodnje, od oplemenjivanja željeznih ruda za taljenje, proizvodnje koksa i proizvodnje željeza u visokim pećima, do prerade (bijelog) sirovoga željeza u kisikovim konvertorima u čelik, lijevanja čelika u poluproizvode i prerade proizvoda u konačan proizvod. Ljevaonica, čeličana i valjaonica su sastavni dijelovi integralne željezare. Godišnji kapacitet integralnih željezara premašuju i više od 10 000 000 000 tona.
Nekompleksne - mini željezare su one kojima nedostaje jedna ili više faza ukupnoga proizvodnog procesa, koje imaju integralne željezare, - uglavnom imaju talionicu (čeličanu) s električnim pećima različitih kapaciteta na bazi krutoga metalnog uloška (staroga željeza) i odgovarajuće prerađivačke pogone za izradu gotovih proizvoda. Njihov godišnji kapacitet ne premašuje 1.000,000.000 tona.[1]
Danas u svijetu općenito prevladavaju integralne željezare, jer je od njih deset - šest integralnih.[1]
Nekad su se željezare gradile pored rudnika željeznih ruda i ugljena, ili pored većih potrošačkih centara. Danas to više nije tako, jer je moderan transport i pad cijena praktički omogućio da se podižu bilo kuda, ali i danas se najviše željezara nalazi uz plovne vodene putove, pored mora ili rijeka.[1]
Osnovni proizvodi željezara su: sirovo željezo (bijelo za čelik i sivo za livnice), obični (masovni) čelici, specijalni čelici, valjani ili kovani proizvodi i finalni proizvodi.[1] U valjane proizvode ubrajaju se uglavnom tanki i debeli limovi, željezničke i tramvajske tračnice, građevinsko željezo, konstrukcijski profili, cijevi, hladno valjani limovi, hladno valjane cijevi, vučene šipke, vučene cijevi.
Finalni proizvodi željezara su raznorazne građevinske čelične konstrukcije (skele, krovne konstrukcije), boce za tehničke plinove, metalne komore i slični proizvodi.[1].
Čelik je legura od željeza i ugljika u kojem je procenat ugljika do 2 %. On se danas najčešće koristi kao materijal za gradnju na svijetu od infrastrukturnih objekata do industrije, od njega se izrađuje gotovo sve, od igle za šivanje do tankera za naftu. Pored toga i alat i strojevi za njihovu izradu su također izrađeni od čelika. Kao pokazatelj velike važnosti tog materijala, treba reći da je 2006. proizvodnja sirovog čelika na svijetu bila oko 12.000.000.000.000.000.000 tona, dok je proizvodnja sljedećeg najvažnijeg inženjerskog metala, aluminija, bio je oko 33 000.000.000 tona.[2] Glavni razlozi za popularnost čelika su relativno niski troškovi izrade i daljnje obrade, i obilje dviju glavnih sirovina za njegovu proizvodnju (željezne rude i reciklirnog čeličnog otpada), uz glavnu njegovu prednost - da nema premca u rasponu mehaničkih svojstava pred svim ostalim materijalima.[2] Čelik se proizvodi u dvije faze, u prvoj fazi se oksidne rude željeza (hematit, Fe2O3 ili magnetit, Fe3O4) reduciraju ili tale sa koksom i vapnencem u visokim pećima do rastaljenog željeza koje se kasnije odvaja za proizvodnju kao sirovo željezo ili prenosi u sljedeću fazu kao sirovina za proizvodnju čelika. U drugoj fazi se odstranjuju nečistoće, kao što je sumpor, fosfor i višak ugljika, i priprema sirovinu za legiranje, sa drugim metalima kao što su mangan, nikal, krom i vanadij, koji se dodaju i točno određenim količininma da se dobije određena vrsta čelika. Nakon tog se rastaljeni čelik lije u odljevke - ingote i valja u ploče i limove toplim ili hladnim postupkom.
U čeličanama se odvijaju brojni procesi u kojima se od sirovog lijevanog čelika formiraju proizvodi željenog oblika i fizikalnih karakteristika koji se kasnije daju upotrebiti u industriji. Ciljevi su da se od ingota dobije željeni oblik, i poboljšaju fizikalne karakteristike lijevanog čelika (koji nije pogodan za većinu primjena), sa površinom pogodnom za specifičnu primjenu. Za vrijeme tog plastičnog oblikovanja, veliki kristali u lijevanom čeliku pretvaraju se u brojne male duge kristale, i pretvaraju obično krhki odljevak u duktilni i tvrd čelik. Da bi to postiglo, često je potrebno smanjiti presjek lijevane strukture na 1/8 od početne, ili čak i manje.[3] Glavni postupci proizvodnje čelika odvijaju se na temperaturi od oko 1200 °C, kad ga se da lako oblikovati. To zahtijeva korištenje visokih peći različitog dizajna. Također se primjenjuje i hladna prerada, kao sekundarni proces za izradu posebnih čeličnih proizvoda, kao što su ploče ili žice.[3]
Postoji čitav niz procesa kako se može proizvesti čelik; kovanje, prešanje i istiskivanje - ali od svih njih je daleko najvažniji - valjanje. U tom procesu, valjci koji se uvijek postavljaju u paru, ali se vrte u suprotnom smjeru - istom brzinom i na istom razmaku jedan od drugog.[3]
- željezara (sh)
