И въпреки огромния натрупан опит и потенциал, ние не преставаме да откриваме нови факти за производството на стомана и нови свойства на тази невероятна сплав, чието усъвършенстване и използване е в основата на развитието на цялата човешка цивилизация.
1
Производството на стомана е невъзможно без желязо. Знаете ли, че този елемент е един от десетте най -разпространени във Вселената? Освен това земната екосистема съдържа повече желязо, отколкото кислород. В края на краищата ядрото и кората на нашата планета се състоят главно от този елемент. Вярно е, че в земната кора то е представено под формата на желязна руда - за да се получи по-чист метал, тя трябва да бъде обогатена и претопена.
Процесът на топене на руда е открит още 2 хиляди години преди новата ера. Този момент бележи края на бронзовата епоха и началото на желязната. Изследователите смятат, че основната причина за прехода от бронз към желязо е именно изключителното разпространение на находищата на желязна руда. До края на бронзовата епоха известните тогава находища на калай, необходими за производството на бронз, са били изчерпани.
2
Приблизително в средата на 19 век английският откривател Хенри Бесемер стига до идеята за производство на стомана чрез вдухване на сгъстен въздух през чугун. Благодарение на това емблематично изобретение човечеството получава евтин и бърз метод за масово производство на стомана. Така нареченият процес на Бесемер поставя началото на индустриалната революция.
Откритията на историци и археолози ни дават основание да предполагаме, че тази технология е била позната на древните китайци още през II век пр.н.е. А по време на династията Тан, тоест през VII-X век н.е. стоманените селскостопански инструменти вече били много разпространени.
Индия също е известна с ранното си стоманодобивно производство. Първите сведения за получена в Индия стоманена сплав, чиито физически качества все още предизвикват възхищението на ценителите, датират от 3 век пр.н.е. Именно от индийската стоманена сплав са направени легендарните дамаски мечове, тайната на производството на които днес е загубена.
И така, става ясно, че в древността Индия и Китай са били мощни играчи на световния пазар на стомана. Исторически факти за производството на стомана в Китай се съдържат и в свидетелствата на Плиний Стари. Според древноримския писател, Небесната империя е била основният производител на стомана в света много преди великото откритие на прославеният европеец Хенри Бесемер.
3
Първото голямо инфраструктурно съоръжение в света, изработено от стомана, е Ийдс Бридж, кръстен на неговия дизайнер и строител Джеймс Бюканън Ийдс. Строежът на моста бил по поръчка на Андрю Карнеги, стоманен магнат, един от най -богатите американци в историята на САЩ и един от най -големите благодетели на страната. Стоманеният мост Ийдс свързал бреговете на Мисисипи през 1874 г. Изграждането на моста е повратна точка в историята на развитието на архитектурата. Популярността на кованото желязо като конструктивен материал намалява и стоманата заема неговото място.
Бурното развитие на строителството с използване на стомана в САЩ се пада на първите десетилетия на XX век, и продължава чак до началото на Голямата депресия. Центърът Рокфелер, мостовете Джордж Вашингтон и Голдън Гейт, Крайслер Билдинг и Емпайър Стейт Билдинг са стоманени мостове и небостъргачи, построени в стил Арт Деко, се превръщат в неразделна част от пейзажите на американските градове.
4
Световните войни, които затихват през ХХ век, бележат епохата с неописуема мъка и жестоки опустошения. Но в същото време, военно-индустриалният комплекс се превръща в двигател за развитието на всички отрасли на тежката промишленост, включително производството на стомана. Производителите на оръжия, железниците, флотът се нуждаели от здрава и евтина стомана… Танкистите също възлагали големи надежди на стоманата, и тя не ги разочаровала.
На бойните полета по време на Втората световна война танковете били защитени с катана и отлята броня. Стоманената „ризница” била предназначена да отблъсне ударите на бързо прелитащите снаряди. Всъщност мощта на оръдията по онова време се определяла от дебелината на стоманената броня, през която изстрелваните от тях снаряди можели да проникнат. В наши дни за производството на танкова броня се използват високолегирани високоякостни стомани и композитни материали. И все пак способността за пробиване на валцуваната стоманена броня, както и в миналото, си остава показател за ефективността на противотанковите оръжия.
5
Докато инфраструктурните проекти от стомана, автомобилите и стоките за бита продължават да се развиват, коренно преобразявайки начина на живот на хората, големите индустриални държави чертаят новата политическа карта на света. През 1951 г. в следвоенния Париж делегации от Белгия, Италия, Люксембург, Холандия, Франция и Федерална република Германия подписват Договора за създаване на Европейската общност за въглища и стомана (European Coaland Steel Community, ECSC). Целта на новия политически съюз била да създаде общ пазар за въглища и стомана за участващите страни. Липсата на конкуренция и общите икономически интереси трябвало да се превърнат в гаранция за мирното бъдеще в следвоенна Европа. Четирите наднационални органа, създадени в рамките на ECSC, се превръщат в своеобразни прототипи на бъдещата Европейска комисия, Европейския парламент, Съвета на ЕС и Европейския съд. ECSC инициира центробежните процеси, които четиридесет и една години по-късно довеждат до формирането на ЕС.
6
Стоманата е сплав от желязо и въглерод със съдържание на желязо най-малко 45%. Процентът на въглерод в стоманата е значително по-нисък и варира от 0,02 до 2,14 (при това сплавта, съдържаща 0,6-2,14% въглерод, се счита за високовъглеродна). Именно количеството въглерод, легиращи елементи и други примеси определят физическите свойства и характеристиките на всяка марка стомана. Днес, според оценките на World Steel Association (Световната асоциация на производителите на стомана), съществуват повече от три и половина хиляди марки стомана.
Интересното е, че три четвърти от тях са разработени през XXI век.
7
За близо седем десетилетия - от 1950 до 2019 г. - световното производство на стомана се е увеличило няколко пъти. Така например, по данни на данным World Steel Association, в средата на миналия век световната стоманодобивна промишленост е произвеждала 189 милиона тона стомана. Към края на 2019 г. тази цифра е нараснала до 1,869 милиарда тона.
В същото време от 2000 г. насам световното производство на стомана се е увеличило с 1 милиард тона. Китай е най -големият производител на стомана с 996,3 милиона тона. Индия е на второ място (111,2 милиона тона). Третото място се пада на Япония, където през 2019 г. са произведени 99,3 милиона тона от тези продукти. Украйна е в ТОП-20 на най-големите производители на стомана в света. През 2019 г. страната ни произвежда 20,8 милиона тона стомана и заема 13-то място в световната класация. ТОП-50 на страните-производители осигуряват над 99% от световното производство на стомана.
8
По данни на World Steel Association (Световната асоциация на производителите на стомана) през 2019 г. стоманодобивна промишленост е инвестирала близо 1,7 милиарда долара в социалната сфера. Металурзите строят училища, детски градини, стадиони, изграждат и реконструират пътища, спонсорират строителството на други важни съоръжения в регионите, където са разположени металургичните предприятия. Освен това собствениците на заводите реализират образователни проекти, а с настъпването на пандемията COVID-19 в света те осигуряват не само своите служители, но и други жители на региона с тестове, лекарства и медицинско оборудване. Тук е мястото да отбележим, че 6 милиона души в момента са заети в световната стоманодобивна промишленост. А всяко работно място в стоманодобивната промишленост създава повече от 8 работни места в свързани отрасли. С други думи, металургичната индустрия осигурява достойна и добре платена работа за почти 50 милиона души по света.
9
Глобалният икономически спад, причинен от пандемията COVID-19, доведе до известно намаляване на употребата на скрап в световен мащаб. Такива са заключенията на Bureau of International Recycling (Бюрото за международно рециклиране (BIR). По-специално, през първата половина на 2020 г. използването на стоманен скрап в ключови държави и региони намалява с повече от 10,5% и възлиза на почти 210 милиона тона (срещу 243,5 милиона тона за същия период на 2019 г.). Намаление е регистрирано в Китай, страните от Европейския Съюз, САЩ, Русия, Япония и Република Корея. При това Китай остава най -големият потребител на стоманен скрап в света, а страните от ЕС са водещите износители на този рециклируем материал.
В рамките на Европейския съюз Великобритания беше най-активната в експортирането на стоманен скрап на чуждите пазари - 2,5 милиона тона през януари-юни 2020 г. Но и този показател е по-нисък от обемите за аналогичния период (първото полугодие) на 2019 г. с повече от 25%. Турция продължава да бъде най -големият вносител на стоманен скрап в света - въпреки общия спад, страната увеличава покупките в чужбина с почти 8% (през 2019 г. делът на скрап в общото производство на турска стомана е 83%).
Нека отбележим, че въпреки световния икономически застой, стоманата си остава най-преработваният материал в света!
10
Стоманата е материал, който може да се преработва и използва повторно в безкраен брой цикли, на практика без загуба на обеми или физически свойства. Световната металургична промишленост преработва годишно около 630 милиона тона скрап. Така, според World Steel Association, световните емисии на CO2 намаляват с почти 1 милиард тона годишно. Това е колосален обем, сравним с количеството въглероден диоксид, емитиран от цялата транспортна система на Европейския съюз. Например, немските металурзи годишно преработват над 20 милиона тона рециклируеми стомана и чугун. Чрез рециклиране на стоманата германците успяват да намалят емисиите си на CO2 с приблизително същото количество, колкото са годишните емисии от целия Берлин. Освен това използването на 1 тон скрап намалява добива на желязна руда с 1,5 тона. В същото време в световен мащаб до 50% от стоманата се произвежда от рециклирани суровини.
11
Стълбове за електропроводи в Съединените щати традиционно са произвеждани от дървен материал. Но, както бе отбелязано от American Iron and Steel Institute (Американския институт за желязо и стомана (AISI), през последните години те бяха заменени със стоманени опори. Потребителите постепенно стигат до извода, че стоманената алтернатива е по-надеждна и икономична. Затова през последните години броят на тези стълбове в САЩ се е утроил. Основните врагове на дървените стълбове - мълнии, птици и насекоми - не представляват никаква заплаха за стоманените съоръжения.
Факторът околна среда е не по-маловажен. За производството на един дървен стълб трябва да бъде отсечено едно дърво. Но чрез преработката на стоманата, от която е направен един автомобил, според изчисленията на AISI, може да бъде добита суровина за производството на четири стоманени стълба. В днешно време по правило един стоманен стълб съдържа минимум една четвърт рециклирана стомана, а като максимум – той изцяло може да бъде произведен от рециклирана суровина.
12
За производството на някои видове устройства е необходима стомана с ниско радиационно замърсяване (така наречената стомана с нисък фон). Става въпрос за броячите на Гайгер, различни сензори, използвани в авиацията и космическата сфера, медицинските технологии и пр. Проблемът е, че ядрените експлозии от средата на миналия век – „Тринити”, първото изпитание на ядрено оръжие и бомбардировките на Хирошима и Нагасаки, довеждат до превишаване на естественото ниво на фоновата радиация на планетата. Съдържанието на радионуклиди във въздуха надвишава естественото ниво. Този фактор води до радиационно замърсяване на стоманата директно по време на производствения процес. Днес стомана с нисък фон може да се извлече от корабите, потънали преди първите ядрени взривове, след като те бъдат повдигнати от морските дълбини. След подписването на глобалния Договор за частична забрана на ядрени изпитания през 1963 г. нивата на антропогенно радиационно замърсяване постепенно намаляват.
13
Световният търговски център, разрушен при терористичната атака на 11 септември 2001 г., беше най-високата сграда в света в началото на 70-те години на миналия век. Конструкцията му се състоеше от множество стоманени детайли. Например, по периметъра на всяка от двете кули бяха разположени над двеста стоманени колони, в центъра на кулите имаше стоманени ядра от петдесет колони и т.н. В памет на жертвите на трагедията, неголяма част от стоманените конструкции на кулите близнаци бяха претопени и използвани при изграждането на кораба на ВМС на САЩ USS New York. По същия начин стоманата от конструкциите, разрушени при другите две атаки на 11 септември, беше използвана за направата на кораби, кръстени на тези градове – самолетоносачите „Арлингтън” и „Съмърсет”. Металурзите от стоманодобивното предприятие Amite Foundryand Machine, където носовете на тези кораби, бяха отлети от тази „паметна” стомана, се отнесоха към тази своя задача с уважението, присъщо на религиозните церемонии.
14
Стоманодобивната промишленост е пионер в практическото приложение на компютърните технологии. В зората на IT ерата именно металурзите допринасят за това, компютърът да се превърне във важен участник в технологичния процес. В края на 40-те години на миналия век се появяват първите изчислителни машини. Заедно с това металургичните предприятия все повече увеличават производството на стомана. Металурзите са заинтересовани от иновативни решения, и така те дават на компютърните специалисти картбланш за разработване на програми и технологии с по-нататъшната им интеграция в производството на стомана. До 1965 г. 20% от всички компютри в света, участващи в управлението на производствените процеси, са инсталирани в металургични цехове. Днес IT възможностите се използват широко от металургичните предприятия, вкл. за разработване на нови марки стомана, моделиране на производствени процеси, прогнозиране качеството на сплавите.
15
Перфектно полиран, лъскав, ергономичен ... сапун от неръждаема стомана! Несложно устройство, което представлява обикновен къс стомана, и все по-често може да се види в съвременните домашни кухни. Компаниите – производители на стоманен сапун не обещават да премахнат излишната мазнина от ръцете и повърхностите. Но това изобретение отлично се справя с неприятните миризми на риба, лук или чесън. Смята се, че специфичната миризма на тези продукти, които остават по ръцете, се дължи на молекулите на сярата. За да се постигне дезодориращ ефект, просто трябва да измиете дланите и пръстите си с този необикновен стоманен сапун, който ще „свърже“ сярата. И домакините по цял свят с удоволствие се възползваха от това просто и в същото време находчиво изобретение. Първо, то дава желания резултат и, второ, стоманеният сапун е не само красив, но и на практика вечен. Вярно е, че според експертите научните доказателства за ефективността на неръждаемия сапун са все още недостатъчни.
Куриозни и драматични, свързани с историята и в същото време устремени към бъдещето – всички тези любопитни и удивителни факти за стоманата не могат да оставят равнодушен будния читател. Съвременната металургия не стои на едно място. Развитието на стоманодобива, по всичко изглежда, ще ни предлага и за в бъдеще още много открития и невероятни истории.