1
Виробництво сталі неможливе без заліза. Чи знаєте ви, що цей елемент є одним з десяти найпоширеніших у Всесвіті? До того ж, в екосистемі Землі заліза міститься більше, ніж кисню. Адже ядро і кора нашої планети здебільшого складаються з цього елементу. Однак, в земній корі воно представлено у вигляді залізної руди, яку необхідно збагатити і переплавити для отримання більш чистого металу.
Процес плавлення руди було відкрито ще за 2 тисячі років до нашої ери. Цей момент ознаменував кінець бронзового століття та початок залізного. Дослідники вважають, що основною причиною переходу від бронзи до заліза стала саме надзвичайна поширеність родовищ залізної руди. До кінця епохи бронзи відомі на той час поклади олова, необхідного для виробництва бронзи, були виснажені.
2
У середині XIX століття англійський першовідкривач Генрі Бессемер зрозумів, як отримати сталь за допомогою продувки стисненого повітря через чавун. Завдяки цьому знаковому винаходу людство отримало дешевий і швидкий спосіб масового виробництва сталі. Так званий бесемерівський процес дав початок промислової революції.
Однак, відкриття істориків і археологів змушують припустити, що ця технологія була знайома древнім китайцям ще в II столітті до н.е. За часів династії Тан, тобто у VII-X століттях н.е. сталеві сільськогосподарські знаряддя праці були вже дуже поширені.
Індія також прославилася ранніми сталеплавильними виробництвами. Перші згадки про вутц, сталевий сплав, чиї фізичні властивості досі викликають захоплення знавців, датуються ще III століттям до нашої ери. Саме з індійського вутцу виготовляли легендарні дамаські мечі, секрет виробництва яких наразі втрачено. Таким чином, Індія й Китай ще здавна були потужними гравцями глобального ринку сталі. Так, факти про виробництво сталі в Китаї містяться в свідченнях Плінія Старшого. Давньоримський письменник стверджував, що Піднебесна була головним виробником сталі в світі задовго до прославленого європейцями Генрі Бессемера.
3
Першим великим інфраструктурним об'єктом у світі, виконаним зі сталі, став міст Ідс, названий на честь розробника проєкту Джеймса Б. Ідса. Замовником будівництва став Ендрю Карнегі - сталеливарний магнат, один з найбагатших американців за історію США та один з найбільших благодійників своєї країни.
Сталевий міст Ідс з'єднав береги Міссісіпі у 1874 році. Зведення мосту стало переломним моментом в історії розвитку архітектури. Популярність кованого заліза як конструкційного матеріалу впала, і його місце зайняла сталь.
Вибуховий розвиток сталевого будівництва у США прийшлося на перші десятиліття XX століття, аж до початку Великої депресії. Сталеві мости і хмарочоси в стилі ар-деко - Рокфеллер-центр, міст Джорджа Вашингтона і міст Золоті Ворота, Крайслер-білдінг та Емпайр-стейт-білдінг - вперше стали невід'ємною частиною пейзажів американських міст.
4
Світові війни, що відгриміли у ХХ столітті, принесли не тільки горе та розруху. Військово-промисловий комплекс став драйвером розвитку всіх галузей важкої промисловості, зокрема й сталеливарного виробництва. Зброярі, залізні дороги, флот потребували міцної та дешевої сталі... Великі надії на сталь покладали танкісти, і вона їх не підвела.
На полях битв Другої світової танки були захищені катаною і литою бронею. Сталевий "панцир" призначався для відбиття ударів снарядів, що летіли стрімко. Потужність гармат у той час визначалася саме товщиною сталевої броні, яку вони могли пробити. Зараз для виробництва танкової броні використовують високолеговані високоміцні сталі та композитні матеріали. Проте, як і раніше, здатність пробити сталеву катану броню є показником ефективності протитанкової зброї.
5
Поки сталеві інфраструктурні проєкти, автомобілі та предмети побуту створювали звичний уклад життя, найбільші промислові держави формували новий політичний порядок денний. У 1951 році в післявоєнному Парижі делегації представників Бельгії, Італії, Люксембургу, Нідерландів, Франції та ФРН підписали договір про заснування Європейського співтовариства вугілля і сталі (EuropeanCoalandSteelCommunity, ECSC). Ціль нового політичного союзу полягала в створенні спільного для країн-учасниць вугільного та сталевого ринку. Відсутність конкуренції та спільні економічні інтереси мали стати запорукою мирного майбутнього в післявоєнній Європі. Чотири наддержавні органи, створені в межах ECSC, стали своєрідними прототипами майбутніх Єврокомісії, Європарламенту, Ради ЄС та Європейського суду. ECSC поклало початок доцентровим процесам, які через сорок один рік привели до утворення ЄС.
6
Сталь - це сплав заліза і вуглецю з вмістом заліза не менше 45%. Відсоток вмісту вуглецю в сталі значно нижче і знаходиться в діапазоні значень від 0,02 до 2,14 (до того ж, сплав, який містить 0,6-2,14% вуглецю, вважається високовуглецевим). Саме кількість вуглецю, легуючих елементів та інших домішок визначає фізичні властивості й експлуатаційні характеристики кожної марки сталі. За оцінками WorldSteelAssociation (Всесвітня асоціація виробників сталі) наразі існує більше трьох з половиною тисяч марок сталі. Цікаво, що три чверті з них були розроблені вже у XXI столітті.
7
За майже сім десятиліть - з 1950 року по 2019 рік - глобальне виробництво сталі значно зросло. За даними WorldSteelAssociation, в середині минулого століття світова сталеливарна промисловість виплавляла 189 млн тонн сталі. До кінця 2019 року цей показник зріс до 1,869 млрд тонн.
До того ж, починаючи з 2000 року глобальний випуск сталі зріс на 1 млрд тонн. Найбільшим виробником сталі є Китай з показником 996,3 млн тонн. Друге місце посідає Індія (111,2 млн тонн). Третє місце у Японії, де у 2019 році було вироблено 99,3 млн тонн цієї продукції. Україна входить до топ-20 найбільших виробників сталі у світі. У 2019 році наша країна виробила 20,8 млн тонн сталі та посіла 13 місце глобального рейтингу. Топ-50 країн-виробників забезпечують понад 99% світового випуску сталі.
8
За даними WorldSteelAssociation (Всесвітня асоціація виробників сталі), у 2019 році глобальна сталеливарна промисловість інвестувала в соціальну сферу майже 1,7 млрд доларів. Металурги будують школи, дитячі сади, стадіони, прокладають і реконструюють дороги, спонсорують зведення інших важливих об'єктів у регіонах, де розташовані металургійні підприємства. До того ж, власники заводів реалізують освітні проєкти, а з початком світової пандемії COVID-19 забезпечують не тільки своїх співробітників, але й інших жителів регіону тестами, ліками та медтехнікою.
Відзначимо, що зараз у світовій сталевій індустрії працевлаштовано 6 млн людей. До того ж, кожне робоче місце у сталеливарній промисловості створює ще більше 8 робочих місць у суміжних галузях. Іншими словами, металургійна промисловість дає почесну і добре оплачувану роботу майже 50 млн людей по всьому світу.
9
Падіння світової економіки, викликане пандемією COVID-19, призвело до деякого скорочення використання металобрухту в глобальному масштабі. Таких висновків дійшли у BureauofInternationalRecycling (BIR, Міжнародне бюро з переробки матеріалів). Зокрема, у першому півріччі 2020 року використання сталевого брухту в ключових країнах і регіонах знизилося більше ніж на 10,5% і склало майже 210 млн тонн (проти 243,5 млн тонн за аналогічний період 2019 року).
Зниження зафіксовано в Китаї, країнах Євросоюзу, США, Росії, Японії та Республіці Корея. Водночас, Китай залишається найбільшим споживачем сталевого брухту в світі, а країни ЄС - провідними експортерами цієї вторсировини.
В межах Євросоюзу найбільш активно відвантажувала сталевий брухт на зовнішні ринки Великобританія - 2,5 млн тонн у січні-червні 2020 року. Але й цей показник більш ніж на 25%нижчий за обсяги аналогічного першого півріччя 2019 року. Туреччина продовжує залишатися найбільшим імпортером сталевого брухту в світі - незважаючи на загальний спад, країна наростила закупівлі за кордоном майже на 8% (в 2019 році частка металобрухту в загальному виробництві турецької стали склала 83%).
Відзначимо, що, незважаючи на глобальну економічну стагнацію, сталь залишається найбільш перероблюваним матеріалом у світі!
10
Сталь - матеріал, який можна переробляти і знову використовувати нескінченну кількість циклів практично без втрати об'єму та фізичних властивостей. Щорічно світова металургійна промисловість переробляє близько 630 млн тонн сталевого брухту. Таким чином, згідно з даними WorldSteelAssociation, світові викиди СО2 скорочуються майже на 1 млрд тонн на рік. Це колосальний об'єм, який можна порівняти з кількістю вуглекислого газу, який виробляє вся транспортна система Європейського Союзу. Німецькі металурги, наприклад, щорічно переробляють понад 20 млн тонн сталевої та чавунної вторсировини. Завдяки переробці сталі німцям вдається скоротити викиди СО2 в об'ємі, що приблизно дорівнює щорічним викидам всього Берліна. До того ж, використання 1 тонни металобрухту дозволяє скоротити видобуток залізної руди на 1,5 тонни. Водночас, у глобальному масштабі до 50% сталі виробляється з переробленої сировини.
11
Опори ліній електропередач у США традиційно виготовляли з дерева. Але, як зазначають в AmericanIronandSteelInstitute (AISI, Американський інститут чавуну і сталі), останніми роками їм на зміну прийшли сталеві опори. Споживачі поступово доходять висновку, що сталева альтернатива більш надійна й економічна. Тому за останні роки кількість таких опор у США зросла втричі. Основні вороги дерев'яних опор - удари блискавки, птахи та комахи - для сталевого виробу не становлять жодної загрози.
Важливим є також екологічний фактор. Для виробництва дерев'яної опори потрібно зрубати одне дерево. А після переробки сталі, що міститься в одному автомобілі, можна отримати сировину для випуску чотирьох сталевих опор, підрахували в AISI. Зазвичай, одна сталева опора має у своєму складі щонайменше чверть переробленої сталі, а щонайбільше - повністю виробляється з вторинної сировини.
12
Для виробництва деяких пристроїв потрібна сталь з низьким радіаційним забрудненням (так звана низькофонова сталь). Йдеться про лічильники Гейгера, різні датчики, що застосовуються в авіації і космічній сфері, для медтехніки тощо. Проблема в тому, що після ядерних вибухів в середині минулого століття - "Трініті", першого в історії випробування ядерної зброї і бомбардування Хіросіми та Нагасакі - природний рівень радіаційного фону на планеті перевищено. Вміст радіонуклідів у повітрі перевищує природний рівень. Цей фактор призводить до радіаційного забруднення сталі безпосередньо в процесі виробництва. Низькофонову сталь можна отримати, піднімаючи на поверхню землі кораблі, що затонули до перших ядерних інцидентів. Після підписання у 1963 році глобального Договору про часткову заборону ядерних випробувань рівень антропогенного радіаційного забруднення поступово знижується.
13
Всесвітній торговий центр, зруйнований під час терористичної атаки 11 вересня 2001 року, на початку 70-х років минулого століття був найвищою будівлею в світі. Його конструкція складалася з безлічі сталевих деталей. Наприклад, вздовж периметру кожної з двох веж розташовувалися понад двісті сталевих колон, в центрі веж знаходилися сталеві сердечники з півсотні колон тощо. На згадку про жертв трагедії невелика частина сталевих конструкцій веж-близнюків була переплавлена і використана при будівництві корабля ВМС США USS New York. Також сталь з конструкцій в двох інших місцях аварій 11 вересня була використана для виготовлення кораблів, названих на честь цих міст - авіаносців «Арлінгтон» і «Сомерсет». Металурги сталеливарного підприємства AmiteFoundryandMachine, де з пам'ятної сталі відливалися носові частини кораблів, поставилися до процесу з повагою, яка властива релігійним церемоніям.
14
Сталеливарна промисловість стала піонером практичного застосування комп'ютерної техніки. На зорі IT-ери саме металурги зробили комп'ютер важливим учасником технологічного процесу. Наприкінці 40-х років минулого століття світові були презентовані перші обчислювальні машини. Одночасно металургійні підприємства нарощували обсяги виробництва сталі. Металурги були зацікавлені в новаторських рішеннях і надали компьютерщикам карт-бланш на розробку програм і технологій з їхньою подальшою інтеграцією у сталеве виробництво. У 1965 році 20% всіх комп'ютерів світу, які брали участь в управлінні виробничими процесами, були встановлені саме в металургійних цехах. Сьогодні можливості IT широко використовуються металургійними підприємствами зокрема для розробки нових марок сталі, моделювання процесів виробництва, прогнозування якості сплавів.
15
Це ідеально відполіроване, блискуче, ергономічне ... мило з нержавіючої сталі! Нехитрий девайс, який є звичайним сталевим бруском, все частіше можна побачити на домашніх кухнях. Компанії-виробники сталевого мила не обіцяють прибрати з рук або поверхонь залишки жиру. Проте неприємні запахи риби, цибулі або часнику - цілком можливо. Вважається, що за специфічний аромат цих продуктів відповідають молекули сірки, які залишаються й на руках. Для досягнення дезодоруючого ефекту необхідно лише намилити долоні та пальці незвичайним милом зі сталі, яке і "зв'яже" сірку. Господині усього світу з радістю взяли на озброєння цей нехитрий спосіб. По-перше, він працює, а, по-друге, сталеве мило не тільки красиве, але й практично вічне. Щоправда, наукових доказів ефективності нержавіючого мила, за визнанням експертів, поки недостатньо.
Курйозні й драматичні, історичні та спрямовані в майбутнє – цікаві факти про сталь не можуть залишити байдужим вдумливого читача. Сучасна металургія не стоїть на місці. Розвиток сталеливарної справи готує нам ще безліч відкриттів і дивовижних історій.