Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei kohlenstoffarmem Stahl, auch Weichstahl genannt, um eine Stahlsorte, die eine relativ geringe Menge Kohlenstoff enthält. Es handelt sich um eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff, wobei der Kohlenstoffgehalt typischerweise zwischen 0.05 % und 2.0 % liegt. Bei kohlenstoffarmem Stahl liegt der Kohlenstoffgehalt normalerweise zwischen 0.04 und 0.29 %.
Der niedrige Kohlenstoffgehalt macht diesen Stahltyp duktiler, formbarer und leichter schweißbar, was wünschenswerte Eigenschaften für ein im Bauwesen verwendetes Material sind. Aufgrund seiner Festigkeit, Vielseitigkeit und Kosteneffizienz wird es für verschiedene strukturelle Anwendungen verwendet – bei der Herstellung von Balken, Säulen, Strukturplatten und anderen Bauteilen.
Der Kohlenstoffgehalt im Stahl kann das Verhalten des Materials während des Rollformprozesses erheblich beeinflussen. Die Formbarkeit von kohlenstoffarmem Stahl macht ihn zu einem idealen Material für die Verarbeitung zu Stahlcoils und zum Rollformen von Verkleidungen und Paneelen.
Stahl mit niedrigerem Kohlenstoffgehalt ist im Allgemeinen duktiler und lässt sich besser formen als Stahl mit höherem Kohlenstoffgehalt. Dadurch lässt es sich leicht formen und biegen, ohne dass es während des Rollformprozesses zu Rissen oder Brüchen kommt. Für Rollformanwendungen, bei denen komplexe Formen und enge Biegeradien erforderlich sind, wird häufig kohlenstoffarmer Stahl bevorzugt.
Kohlenstoffarmer Stahl weist häufig eine gute Zähigkeit und Bruchfestigkeit auf, wodurch er sich für Rollformanwendungen eignet, bei denen Flexibilität und Verformungsbeständigkeit wichtig sind.
Ein höherer Kohlenstoffgehalt trägt zu einer erhöhten Härte und Festigkeit von kohlenstoffreichem Stahl bei. Dies kann jedoch zu Lasten der Robustheit gehen. Stähle mit hohem Kohlenstoffgehalt sind möglicherweise spröder und ihre Verwendung in Rollformanwendungen kann auf Situationen beschränkt sein, in denen eine hohe Festigkeit eine Hauptanforderung ist und eine sorgfältige Handhabung möglich ist, um übermäßige Spannungen zu vermeiden.
Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt weist tendenziell eine geringere Rückfederung auf, was bedeutet, dass er seine geformte Form nach dem Rollformprozess effektiver beibehält. Die Kontrolle der Rückfederung ist wichtig, um präzise Abmessungen und konsistente Profile zu erreichen.
Kohlenstoff- und Stahlproduktion
Es gibt wachsende Bedenken hinsichtlich der Nachhaltigkeit der Stahlproduktion. Umweltverträglichkeitsprüfungen berücksichtigen den gesamten Lebenszyklus eines Produkts, einschließlich seiner Herstellung. Um Umweltbedenken auszuräumen und Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, arbeitet die Stahlindustrie aktiv daran, die Kohlenstoffintensität von Stahl zu senken. Stahl mit reduziertem Kohlenstoffgehalt gilt als umweltfreundlicher, da er dazu beiträgt, die Erschöpfung natürlicher Ressourcen zu minimieren und die Umweltverschmutzung zu reduzieren.
Bei der Herstellung von Stahl in Hochöfen entstehen erhebliche Kohlendioxidemissionen. Durch die Reduzierung des Kohlenstoffgehalts im Stahl kann die Industrie ihren gesamten CO2-Fußabdruck verringern und so zu den weltweiten Bemühungen zur Eindämmung des Klimawandels und zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen beitragen. Laut dem Center for Sustainable Systems an der University of Michigan ist „ein CO2-Fußabdruck der gesamte Treibhausgasausstoß (THG), der direkt und indirekt durch eine Einzelperson, Organisation, Veranstaltung oder ein Produkt verursacht wird.“
Alternative Methoden der Stahlproduktion wie EAFs und wasserstoffbasierte Prozesse können energieeffizienter sein als Hochöfen, und die EAF-Produktion kann einen enormen Einfluss auf den Kohlenstoffgehalt des Stahls haben. EAFs verwenden hauptsächlich Stahlschrott als Rohstoff; Beim Schmelzen im EAF wird der Kohlenstoffgehalt im Endprodukt durch die Zusammensetzung des Schrotts bestimmt, der oft aus einer Mischung verschiedener Quellen besteht. Der Kohlenstoffgehalt in EAF-produziertem Stahl kann im Vergleich zu Stahl, der aus Eisenerz in herkömmlichen Hochöfen hergestellt wird, niedriger sein.
Aufgrund ihrer Fähigkeit, Legierungselemente hinzuzufügen und die Eingangsmaterialien zu kontrollieren, haben Stahlhersteller eine größere Flexibilität bei der Kontrolle der chemischen Zusammensetzung des Stahls. Dies ist von Vorteil bei der Herstellung von Spezialstählen mit präzisem Kohlenstoffgehalt für bestimmte Anwendungen, wie oben beschrieben. Einige Stahlhersteller, die EAFs verwenden, integrieren auch erneuerbare Energiequellen in ihren Betrieb. Durch die Nutzung von erneuerbarem Strom zum Antrieb von EAFs kann die Gesamtbelastung der Umwelt noch weiter reduziert werden, was zur Produktion von kohlenstoffarmem oder kohlenstofffreiem Stahl beiträgt und die Bemühungen um ökologische Nachhaltigkeit fördert.
Die Regierung hat einen starken Einfluss auf die Bemühungen zur CO2-Reduzierung. Über Agenturen wie das Energieministerium stellt das Unternehmen Mittel für Forschungs- und Entwicklungsprojekte bereit, die darauf abzielen, Technologien voranzutreiben, die den Kohlenstoffausstoß bei der Stahlproduktion reduzieren, einschließlich der Unterstützung von Prozessen wie der wasserstoffbasierten Stahlherstellung. Staatliche Steuergutschriften und Anreize ermutigen Stahlproduzenten, in kohlenstoffarme Technologien zu investieren.
Strenge Emissionsstandards und von der Regierung auferlegte Vorschriften zielen darauf ab, Bedenken hinsichtlich des Klimawandels und der Luftqualität entgegenzuwirken. Stahlhersteller stehen zunehmend unter Druck, diese Vorschriften einzuhalten, und die Reduzierung der Kohlenstoffemissionen ist eine Schlüsselkomponente zur Erfüllung von Umweltauflagen und zur Vermeidung von Strafen. Die Reduzierung der Emissionen steht dann im Einklang mit der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und hilft bei der Verwaltung der Betriebskosten.
Der Weg zum Netto-Nullpunkt
Bei Verbrauchern und Unternehmen besteht ein wachsendes Bewusstsein für die Umweltauswirkungen von Produkten, einschließlich Stahl. Immer mehr Kunden und Endverbraucher suchen nach Produkten mit geringerem CO2050-Fußabdruck. Damit reagieren Stahlproduzenten auf die Marktnachfrage nach nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Stahlprodukten. Ganz zu schweigen von der Reduzierung der COXNUMX-Emissionen mit der Absicht, den Klimawandel abzumildern und staatliche Vorgaben einzuhalten. Die Net-Zero-Steel-Initiative zielt darauf ab, den globalen Stahlsektor auf den Weg zu bringen, bis XNUMX Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Die Stahlhersteller Steel Dynamics, Nucor und United States Steel wollen alle das Netto-Null-Treibhausgas-Ziel bis zu diesem Jahr erreichen. Viele Stahlhersteller geben offizielle Erklärungen zur Umweltpolitik heraus, in denen sie erklären, wie sie dabei vorgehen werden. In der Erklärung zur Umweltpolitik von Steel Dynamics heißt es unter anderem: „Wir sind bestrebt, unser Geschäft weiterhin auf ökologisch nachhaltige Weise zu betreiben.“ Wir sind uns bewusst, wie wichtig es ist, unsere Umwelt und die Gemeinschaften, in denen wir arbeiten und leben, gut zu schützen. Wir prüfen kontinuierlich Möglichkeiten zur Verbesserung unserer Prozesse, Ausrüstung und Technologie, um unsere physischen Auswirkungen auf die Umwelt zu reduzieren. Für uns geht es um mehr als nur die Erfüllung der Anforderungen, sondern um die Verpflichtung zu höheren Umweltstandards.“
Zusammenfassung
Ziel der Stahlunternehmen ist es, umweltfreundliche Geschäfts- und Produktionspraktiken zu entwickeln und einzuführen, die mit den Erwartungen zur Reduzierung der Kohlenstoffemissionen im Einklang stehen und gleichzeitig den hochwertigen, formbaren Stahl produzieren, der für die Rollformindustrie im Baugewerbe erforderlich ist. RF
