Як випливає з назви, низьковуглецева сталь, також відома як м’яка сталь, є типом сталі, яка містить відносно низьку кількість вуглецю. Це сплав заліза та вуглецю, де вміст вуглецю зазвичай коливається від 0.05% до 2.0%. У випадку низьковуглецевої сталі вміст вуглецю зазвичай становить 0.04-0.29%.
Низький вміст вуглецю робить цей тип сталі більш пластичним, ковким і легким для зварювання, що є бажаними характеристиками для матеріалу, який використовується в будівництві. Завдяки своїй міцності, універсальності та економічній ефективності він використовується в різних конструкціях — у виготовленні балок, колон, конструкційних панелей та інших компонентів.
Кількість вуглецю в сталі може суттєво впливати на поведінку матеріалу під час процесу формування. Ковкість низьковуглецевої сталі робить її ідеальним матеріалом для виготовлення сталевих рулонів, а також для формування планок і панелей.
Сталь з меншим вмістом вуглецю, як правило, більш пластична і має кращу формувальність, ніж сталь з більшим вмістом вуглецю. Це означає, що його можна легко формувати та згинати без тріщин або ламання під час процесу формування. Низьковуглецевій сталі часто віддають перевагу для валків, де потрібні складні форми та малі радіуси вигину.
Низьковуглецева сталь часто демонструє хорошу в'язкість і стійкість до руйнування, що робить її придатною для застосування у формуванні рулонів, де важливі гнучкість і стійкість до деформації.
Більш високий вміст вуглецю сприяє збільшенню твердості та міцності високовуглецевої сталі. Однак це може відбуватися за рахунок міцності. Високовуглецеві сталі можуть бути більш крихкими, і їх використання для формування валків може бути обмежене ситуаціями, де висока міцність є основною вимогою та де можливе обережне поводження, щоб уникнути надмірного навантаження.
Низьковуглецева сталь, як правило, має меншу віддачу, що означає, що вона ефективніше зберігає свою форму після процесу формування. Контроль пружності важливий для досягнення точних розмірів і узгоджених профілів.
Виробництво вуглецю та сталі
Зростає занепокоєння щодо стабільності виробництва сталі. Оцінка впливу на навколишнє середовище враховує весь життєвий цикл продукту, включаючи його виробництво. Щоб вирішити проблеми з навколишнім середовищем і досягти цілей сталого розвитку, сталеливарна промисловість активно працює над зниженням вмісту вуглецю в сталі. Сталь зі зниженим вмістом вуглецю вважається більш екологічною, оскільки вона допомагає мінімізувати виснаження природних ресурсів і зменшує забруднення.
Виробництво сталі з використанням доменних печей створює значні викиди вуглекислого газу. Знижуючи вміст вуглецю в сталі, промисловість може зменшити свій загальний вуглецевий слід, сприяючи глобальним зусиллям із пом’якшення кліматичних змін і скорочення викидів парникових газів. За даними Центру стійких систем Мічиганського університету, «вуглецевий слід — це загальні викиди парникових газів (ПГ), спричинені прямо чи опосередковано окремою особою, організацією, подією чи продуктом».
Альтернативні методи виробництва сталі, такі як ДСП і процеси на основі водню, можуть бути більш енергоефективними, ніж доменні печі, а виробництво ДСП може мати величезний вплив на кількість вуглецю в сталі. ДСП в основному використовують сталевий брухт як сировину; коли він плавиться в EAF, вміст вуглецю в кінцевому продукті визначається складом брухту, який часто є сумішшю різних джерел. Вміст вуглецю в сталі, виробленій з EAF, може бути нижчим порівняно зі сталлю, виробленою із залізної руди в традиційних доменних печах.
Завдяки своїй здатності додавати легуючі елементи та контролювати вхідні матеріали виробники сталі мають більшу гнучкість у контролі хімічного складу сталі. Це корисно при виготовленні спеціальної сталі з точним вмістом вуглецю для конкретних застосувань, як описано вище. Деякі виробники сталі, які використовують ДСП, також інтегрують у свою діяльність відновлювані джерела енергії. Використовуючи відновлювану електроенергію для живлення EAF, загальний вплив на навколишнє середовище можна ще більше зменшити, сприяючи виробництву сталі з низьким вмістом вуглецю або без вуглецю та сприяючи зусиллям щодо екологічної стійкості.
Уряд має потужний вплив на зусилля щодо скорочення вуглецю. Через такі агентства, як Міністерство енергетики, він надає фінансування науково-дослідним проектам, спрямованим на вдосконалення технологій, які зменшують викиди вуглецю при виробництві сталі, включаючи підтримку таких процесів, як виробництво сталі на основі водню. Державні податкові кредити та стимули заохочують виробників сталі інвестувати в низьковуглецеві технології.
Суворі стандарти викидів і державні норми спрямовані на вирішення проблеми зміни клімату та якості повітря. Виробники сталі стикаються з дедалі більшим тиском щодо дотримання цих правил, і скорочення викидів вуглецю є ключовим компонентом виконання екологічних вимог і уникнення штрафів. Зменшення викидів узгоджується з нормативними вимогами та допомагає керувати експлуатаційними витратами.
Шлях до Net Zero
Серед споживачів і компаній зростає усвідомлення впливу продуктів, зокрема сталі, на навколишнє середовище. Більше клієнтів і кінцевих користувачів шукають продукти з меншим викидом вуглецю. Як результат, виробники сталі реагують на вимоги ринку щодо більш стійких та екологічно чистих сталевих виробів. Не кажучи вже про скорочення викидів вуглекислого газу з метою пом’якшення зміни клімату та дотримання урядових мандатів. Ініціатива Net-Zero Steel Initiative спрямована на те, щоб глобальний сталеливарний сектор вийшов на шлях досягнення нульових викидів до 2050 року. Виробники сталі Steel Dynamics, Nucor і United States Steel прагнуть досягти цільового показника нульового викиду парникових газів до цього року. Багато виробників сталі випускають офіційні заяви щодо екологічної політики, в яких зазначають, як вони це зроблять. Зокрема, у Заяві про екологічну політику Steel Dynamics зазначено: «Ми прагнемо й надалі вести наш бізнес екологічно стійким способом. Ми усвідомлюємо важливість бути хорошими розпорядниками нашого довкілля та громад, де ми працюємо та живемо. Ми постійно оцінюємо можливості вдосконалення наших процесів, обладнання та технологій, щоб зменшити наш фізичний вплив на навколишнє середовище. Для нас це більше, ніж просто відповідати вимогам, але виходити за рамки зобов’язань до вищих екологічних стандартів».
Висновок
Металургійні компанії прагнуть розробити та застосувати екологічно відповідальну бізнес-практику та виробничу практику, яка відповідає очікуванням скорочення викидів вуглекислого газу, водночас виробляючи високоякісну ковку сталь, необхідну для промисловості будівельного профілювання. RF
