1
Производство стали невозможно без железа. Знаете ли вы, что этот элемент является одним из десяти наиболее распространенных во Вселенной? При этом в экосистеме Земли железа содержится больше, чем кислорода. Ведь ядро и кора нашей планеты состоят, в основном, из этого элемента. Правда, в земной коре оно представлено в виде железной руды - для получения более чистого металла ее необходимо обогатить и переплавить.
Процесс плавления руды был открыт еще за 2 тыс. лет до нашей эры. Этот момент ознаменовал конец бронзового века и начало железного. Исследователи полагают, что основной причиной перехода от бронзы к железу стала именно чрезвычайная распространенность месторождений железной руды. К концу эпохи бронзы известные на тот момент залежи олова, необходимого для производства бронзы, были истощены.
2
К середине XIX века английский первооткрыватель Генри Бессемер понял, как получить сталь при помощи продувки сжатого воздуха через чугун. Благодаря этому знаковому изобретению человечество получило дешевый и быстрый метод массового производства стали. Так называемый бессемеровский процесс дал начало промышленной революции.
Правда открытия историков и археологов заставляют предположить, что эта технология была знакома древним китайцам еще во II веке до н.э. А во времена династии Тан, то есть в VII-X веках н.э. стальные сельскохозяйственные орудия труда были распространены уже очень широко.
Прославилась ранними сталеплавильными производствами и Индия. Первые упоминания о вутце, стальном сплаве, физические качества которого до сих пор вызывают восхищение знатоков, восходят еще к III веку до нашей эры. Именно из индийского вутца изготовлялись легендарные дамасские мечи, секрет производства которых сейчас утерян. Таким образом Индия и Китай были мощными игроками глобального рынка стали еще в древности. Так, факты об изготовлении стали в Китае содержатся в свидетельствах Плиния Старшего. Древнеримский писатель утверждал, что Поднебесная была главным производителем стали в мире задолго до прославленного европейцами Генри Бессемера.
3
Первым крупным инфраструктурным объектом в мире, выполненным из стали, стал мост Идс, названный в честь разработчика проекта Джеймса Б. Идса. Заказчиком строительства стал Эндрю Карнеги - сталелитейный магнат, один из богатейших американцев в истории США и один из самых крупных благотворителей своей страны.
Стальной мост Идс соединил берега Миссисипи в 1874 году. Возведение моста стало переломным моментом в истории развития архитектуры. Популярность кованого железа в качестве конструкционного материала упала, и его место заняла сталь.
Взрывное развитие стального строительства в США пришлось на первые десятилетия XX века, вплоть до начала Великой депрессии. Рокфеллер-центр, мост Джорджа Вашингтона и мост Золотые Ворота, Крайслер-билдинг и Эмпайр-стейт-билдинг - стальные мосты и небоскребы в стиле ар-деко впервые стали неотъемлемой частью пейзажей американских городов.
4
Мировые войны, отгремевшие в ХХ веке, принесли не только горе и разруху. Военно-промышленный комплекс стал драйвером развития всех отраслей тяжелой промышленности, в том числе и сталелитейного производства. В прочной и дешевой стали нуждались оружейники, железные дороги, флот… Большие надежды на сталь возлагали танкисты, и она их не подвела.
На полях сражений Второй мировой танки были защищены катаной и литой броней. Стальной “панцирь” предназначался для отражения ударов стремительно летящих снарядов. Собственно, мощность пушек в то время определялась толщиной стальной брони, которую они могли пробить. Сейчас для производства танковой брони используются высоколегированные высокопрочные стали и композитные материалы. И по-прежнему способность пробить стальную катаную броню является показателем эффективности противотанкового оружия.
5
Пока стальные инфраструктурные проекты, автомобили и предметы быта создавали привычный уклад жизни, крупнейшие промышленные державы формировали новую политическую повестку дня. В 1951 году в послевоенном Париже делегации из представителей Бельгии, Италии, Люксембурга, Нидерландов, Франции и ФРГ подписали договор об основании Европейского сообщества угля и стали (European Coaland Steel Community, ECSC). Целью нового политического союза стало создание общего для стран-участниц угольного и стального рынка. Отсутствие конкуренции и общие экономические интересы должны были стать залогом мирного будущего в послевоенной Европе. Четыре надгосударственных органа, созданных в рамках ECSC, стали своеобразными прототипами будущей Еврокомиссии, Европарламента, Совета ЕС и Европейского суда. А ECSC положило начало центростремительным процессам, которые через сорок один год привели к образованию ЕС.
6
Сталь — это сплав железа и углерода с содержанием железа не менее 45%. Процент содержания углерода в стали значительно ниже и находится в диапазоне значений от 0,02 до 2,14 (при этом сплав, в котором содержится 0,6-2,14% углерода, считается высокоуглеродистым). Именно количество углерода, легирующих элементов и других примесей определяет физические свойства и эксплуатационные характеристики каждой марки стали. Ныне по оценкам World Steel Association (Всемирная ассоциация производителей стали) существует более трех с половиной тысяч марок стали. Интересно, что три четверти из них были разработаны уже в XXI веке.
7
За почти семь десятилетий - с 1950 года по 2019 год - глобальное производство стали выросло на порядок. Так, по данным World Steel Association, в середине прошлого века мировая сталелитейная промышленность выплавляла 189 млн. тонн стали. К концу 2019 года этот показатель вырос до 1,869 млрд. тонн.
При этом, начиная с 2000 года глобальный выпуск стали расширился на 1 млрд. тонн. Крупнейшим производителем стали является Китай с показателем 996,3 млн. тонн. На втором месте Индия (111,2 млн. тонн). Третье место у Японии, где в 2019 году было произведено 99,3 млн. тонн этой продукции. Украина входит в ТОП-20 крупнейших производителей стали в мире. В 2019 году наша страна произвела 20,8 млн. тонн стали и заняла 13 место глобального рейтинга. ТОП-50 стран-производителей обеспечивают свыше 99% мирового выпуска стали.
8
По данным World Steel Association (Всемирная ассоциация производителей стали), в 2019 году глобальная сталелитейная промышленность инвестировала в социальную сферу почти 1,7 млрд. долларов. Металлурги строят школы, детские сады, стадионы, прокладывают и реконструируют дороги, спонсируют возведение других важных объектов в регионах, где расположены металлургические предприятия. Кроме того, собственники заводов реализуют образовательные проекты, а с началом пандемии COVID-19 в мире обеспечивают не только своих сотрудников, но и других жителей региона тестами, лекарствами и медтехникой.
Отметим, что сейчас в мировой стальной индустрии трудоустроено 6 млн человек. При этом каждое рабочее место в сталелитейной промышленности создает еще более 8 рабочих мест в смежных отраслях. Иными словами, металлургическая промышленность дает почетную и хорошо оплачиваемую работу почти 50 млн. человек по всему миру.
9
Спад мировой экономики, вызванный пандемией COVID-19, привел к некоторому сокращению использования металлолома в глобальном масштабе. К таким выводам пришли в Bureau of International Recycling (BIR, Международное бюро по переработке материалов). В частности, в первом полугодии 2020 года использование стального лома в ключевых странах и регионах снизилось более чем на 10,5% и составило почти 210 млн. тонн (против 243,5 млн. тонн за аналогичный период 2019 года).
Снижение зафиксировано в Китае, странах Евросоюза, США, России, Японии и Республике Корея. При этом Китай остается крупнейшим потребителем стального лома в мире, а страны ЕС - ведущими экспортерами этого вторсырья.
В рамках Евросоюза наиболее активно отгружала стальной лом на внешние рынки Великобритания - 2,5 млн. тонн в январе-июне 2020 года. Но и этот показатель ниже объемов аналогичного первого полугодия 2019 года более чем на 25%. Турция продолжает оставаться крупнейшим импортером стального лома в мире - несмотря на общий спад, страна нарастила закупки за рубежом почти на 8% (в 2019 году доля металлолома в общем производстве турецкой стали составила 83%).
Отметим, что, несмотря на глобальную экономическую стагнацию, сталь остается самым перерабатываемым материалом в мире!
10
Сталь - материал, который можно перерабатывать и снова использовать бесконечное количество циклов практически без потери объема и физических свойств. Ежегодно мировая металлургическая промышленность перерабатывает около 630 млн. тонн стального лома. Таким образом, согласно данным World Steel Association, мировые выбросы СО2 сокращаются почти на 1 млрд. тонн в год. Это колоссальный объем, сравнимый с количеством углекислого газа, который производит вся транспортная система Европейского Союза. А, к примеру, немецкие металлурги ежегодно перерабатывают более 20 млн. тонн стального и чугунного вторсырья. За счет переработки стали немцам удается сократить выбросы СО2 в объеме, примерно равном ежегодным выбросам всего Берлина. Кроме того, использование 1 тонны металлолома позволяет сократить добычу железной руды на 1,5 тонны. При этом в глобальном масштабе до 50% стали производится из переработанного сырья.
11
Опоры линий электропередач в США традиционно производились из дерева. Но, как отмечают в American Iron and Steel Institute (AISI, Американский институт чугуна и стали), в последние годы им на смену пришли опоры из стали. Потребители постепенно приходят к выводу - стальная альтернатива более надежна и экономична. Поэтому за последние годы количество таких опор в США выросло втрое. Основные враги деревянных опор - удары молнии, птицы и насекомые - для стального изделия никакой угрозы не представляют.
Немаловажным является и экологический фактор. Для производства деревянной опоры требуется срубить одно дерево. А вот переработав сталь, содержащуюся в одном автомобиле, можно получить сырье для выпуска четырех стальных опор, подсчитали в AISI. Сейчас, как правило, одна опора из стали содержит как минимум четверть переработанной стали, как максимум - полностью производится из вторичного сырья.
12
Для производства некоторых устройств требуется сталь с низким радиационным загрязнением (так называемая низкофоновая сталь). Речь о счетчиках Гейгера, различных датчиках, применяемых в авиации и космической сфере, медтехнике и т. п. Проблема в том, что после ядерных взрывов середины прошлого века - “Тринити”, первого в истории испытания ядерного оружия и бомбардировки Хиросимы и Нагасаки - естественный уровень радиационного фона на планете превышен. Содержание радионуклидов в воздухе превышает естественный уровень. Этот фактор приводит к радиационному загрязнению стали непосредственно в процессе производства. Низкофоновую сталь сейчас можно получить, поднимая на поверхность земли корабли, затонувшие до первых ядерных инцидентов. После подписания в 1963 году глобального Договора о частичном запрещении ядерных испытаний уровни антропогенного радиационного загрязнения постепенно снижаются.
13
Всемирный торговый центр, разрушенный при террористической атаке 11 сентября 2001 года, в начале 70-х годов прошлого века был самым высоким зданием в мире. Его конструкция состояла из множества стальных деталей. К примеру, по периметру каждой из двух башен располагалось свыше двухсот стальных колонн, в центре башен находились стальные сердечники из полусотни колонн и т. д. В память о жертвах трагедии небольшая часть стальных конструкций башен-близнецов была переплавлена и использована при постройке корабля ВМС США USS New York. Точно так же сталь из конструкций в двух других местах крушений 11 сентября была использована для изготовления кораблей, названных в честь этих городов - авианосцев «Арлингтон» и «Сомерсет». Металлурги сталелитейного предприятия Amite Foundryand Machine, где из памятной стали отливались носовые части кораблей, отнеслись к процессу с почтением, присущим религиозным церемониям.
14
Сталелитейная промышленность стала пионером практического применения компьютерной техники. На заре IT-эры именно металлурги сделали компьютер важным участником технологического процесса. В конце 40-ых годов прошлого века миру были презентованы первые вычислительные машины. Одновременно металлургические предприятия наращивали объемы выпуска стали. Металлурги были заинтересованы в новаторских решениях и предоставили компьютерщикам карт-бланш на разработку программ и технологий с их последующей интеграцией в стальное производство. К 1965 году 20% всех компьютеров мира, участвовавших в управлении производственными процессами, были установлены именно в металлургических цехах. Сегодня возможности IT широко используется металлургическими предприятиями в т.ч. для разработок новых марок стали, моделирования процессов производства, прогнозирования качества сплавов.
15
Это идеально отполированное, блестящее, эргономичное… мыло из нержавеющей стали! Незамысловатый девайс, представляющий собой обычный стальной брусок, все чаще можно увидеть на домашних кухнях. Компании-производители стального мыла не обещают убрать с рук и поверхностей излишки жира. А вот неприятные запахи рыбы, лука или чеснока - вполне. Считается, что за специфический аромат этих продуктов отвечают молекулы серы, которые остаются и на руках. Для достижения дезодорирующего эффекта необходимо лишь намылить ладони и пальцы необычным мылом из стали, которое и “свяжет” серу. Хозяйки всего мира с радостью взяли на вооружение этот нехитрый способ. Во-первых, он работает, а, во-вторых, стальное мыло не только красивое, но еще и практически вечное. Правда, научных доказательств эффективности нержавеющего мыла, по признанию экспертов, пока недостаточно.
Курьезные и драматические, исторические и устремленные в будущее – интересные факты про сталь не могут оставить равнодушным вдумчивого читателя. Современная металлургия не стоит на месте. Развитие сталелитейного дела готовит нам еще множество открытий и удивительных историй.