Je leest:

Sterke staaltjes – productie bij Corus in IJmuiden

Sterke staaltjes – productie bij Corus in IJmuiden

Auteur: | 19 januari 2007

Introductie in het proces van staalmaken zoals toegepast bij Corus in IJmuiden. Waar industrieel H.J.E. Wenkebach in 1918 de Koninklijke Nederlandsche Hoogovens en Staalfabrieken vestigde, staan nu ’s werelds meest efficiënte hoogovens.

Hoogoven 6 van Corus Nederland was in 2006 (volgens een analyse van het International Iron and Steel Institute) de meest efficiënte hoogoven ter wereld. Technici hebben voor het samenstellen van een mondiale lijst de prestaties van honderd hoogovens vergeleken aan de hand van productiecijfers, capaciteit en de gebruikte hoeveelheid kolen en ijzererts. De uitverkiezing tot ‘wereldkampioen in ijzerproductie’ illustreert het hoge technologische niveau van de Nederlandse fabrieken van Corus – hier ten lande nog steeds bekend als ‘De Hoogovens’.

Overigens is de tweede IJmuidense hoogoven (nummer 7) nog zeer onlangs gerenoveerd, na vijftien jaar continu in bedrijf te zijn geweest. De vernieuwing à 136 miljoen euro is nog niet meegenomen in het wereldwijde hoogovenonderzoek. Logischerwijs wordt Hoogoven 7 nu dus de meest efficiënte ter wereld. Door de renovatie kan deze hoogoven er weer een jaar of vijftien tegen.

Optelsom

Prof.dr. Rob Boom is directeur Strategy and Competence bij Corus Research, Development and Technology (RD&T) en tevens deeltijdhoogleraar Bereiding, Raffinage en Recycling van Metalen aan de TU Delft. Hij is blij met de uitverkiezing van Hoogoven 6 als meest efficiënte ter wereld, maar ziet ruimte voor verdere verbetering. ‘We maken als mensheid al zo’n drieduizend jaar ijzer, maar aan de aloude hoogoven is nog best een hoop te verbeteren’, stelt hij.

De technologische ontwikkeling omvat overigens geen revolutionaire veranderingen. ‘Het is meer een optelsom van kleine verbeteringen op allerlei gebieden’, zo licht Boom toe aan de hand van de renovatie van Hoogoven 7. ‘Het vulsysteem is onder meer veranderd. Net als Hoogoven 6 krijgt nummer 7 ook een draaibare inlaatgoot voor de cokes en het erts. Hierdoor zijn deze beter en efficiënter in de oven te storten. Verder is een iets ander koelsysteem geplaatst en is het vuurvaste metselwerk vervangen. Het gaat om het consequent toepassen van state-of-the-arttechnieken.’

IJzer maken, hoe gaat dat?

De eerste stap in het maken van staal is het winnen van het ijzer uit ijzererts. De productie van dit ruwijzer vindt plaats in hoogovens gevuld met steenkool (in de vorm van cokes) en ijzererts (in de vorm van sinter en pellets). De productie van cokes, sinter en pellets vindt plaats in de onmiddelijke nabijheid van de hoogovens op het IJmuidense fabrieksterrein.

Cokes ontstaan via de vergassing van steenkool. Door deze behandeling wordt het materiaal poreuzer en daarmee geschikt voor gebruik in de hoogovens. Een deel van het steenkool wordt tegenwoordig overigens tot poederkool vermalen en ter vervanging van cokes rechtstreeks in de hoogovens geïnjecteerd.

Ook het ijzererts vergt een voorbehandeling. Het wordt ‘gebakken’ tot grove brokken en kleine knikkers, die sinter en pellets worden genoemd.

Daarna begint de eigenlijke productie van ruwijzer. Uit cokes, sinter en pellets ontstaat in de hoogovens vloeibaar ruwijzer, dat met een temperatuur van circa 1500 °C uit de ovens wordt getapt. Bij de productie van ruwijzer vormt zich slakzand, dat als grondstof dient voor de cementindustrie.

Illustratie: Theo Barten

Van ijzer naar staal

Het ruwijzer uit de hoogoven is nog geen staal. IJzer omzetten in staal betekent vooral het verlagen van het koolstofgehalte. Ruwijzer bevat veel koolstof, waardoor het gestolde materiaal bros is en niet is te lassen, smeden of vervormen.

In de staalfabriek wordt het koolstof uit het vloeibare ijzer gebrand door er met grote kracht zuurstof op te blazen. De temperatuur loopt daarbij op tot circa 2000 °C. Om de temperatuur niet verder te laten stijgen wordt schroot toegevoegd aan het vloeibare ijzer. Schroot is gebruikt staal, dat via de schroothandel en huisvuilverbrandingsinstallaties opnieuw is te gebruiken bij de productie van nieuw staal.

Illustratie: Theo Barten

Gieten en walsen

Het vloeibare staal uit de staalfabriek wordt op twee manieren verder verwerkt. Het grootste deel wordt tot plakken gegoten van 22,5 cm dik. Deze plakken gaan naar de wambandwalserijd waar ze bij een temperatuur van circa 1200 °C worden uitgewalst tot een dikte tussen de 1,5 en 25 mm. Aan het einde van de productielijn wordt het staal opgerold.

Een kleiner deel van het staal gaat naar de gietwalsinstallatie. In deze fabriek zijn de processen van gieten en walsen geïntegreerd tot één procesgang. Het vloeibare staal wordt ookgegoten, gestold, direct gewalst tot circa 1 mm dik en vervolgens opgerold.

De laatste stap in de productie van staalplaat vindt plaats in de koudbandwalserijen. Deze maken van het warmgewalste staal bijvoorbeeld flinterdun verpakkingsstaal, met een dikte van 0,12 tot 0,49 mm. Of tot iets dikker staal voor klanten die er onder meer auto’s of vaten van maken. Het koudbandwalsen dient niet alleen voor het bereiken van de gewenste dikte, maar het is ook van belang voor de gewenste sterkte en vervormbaarheid.

Een hete plak staal wordt dunner in de warmwalsintstallaties van Corus IJmuiden. Beeld: Corus / Fotostudio Fix

Nabehandeling

Afhankelijk van de uiteindelijke toepassing krijgt het staal nog extra nabehandelingen. De zogenaamde ‘bekledingslijnen’ geven het koudgewalste staal een dun laagje metaal dat bescherming biedt tegen roest. Bij verpakkingsstaal gaat het om tin of chroom. Veel plaatmateriaal voor de auto-industrie krijgt een laagje zink. Voor gebruik in de bouw wordt staal vaak eerst verzinkt en eventueel van een verflaag voorzien.

Om het product te beschermen tegen transportschade worden de rollen staal verpakt. Het materiaal gaat vervolgens per trein, vrachtwagen of schip naar de klant. Van alle producten gaat 70 % over water naar de eindbestemming. Beeld: Corus / Fotostudio Fix

Meer info op de site van Corus:

Video’s over Corus’ staalproductie bij YouTube

(Nog meer video’s over staalmaken vindt je op het Youtube kanaal van Corus’ opleidingsafdeling)

Promovideo ‘Made of Steel’

Impressies van de smeltploeg door de jaren heen

Portret van (mensen in) de staalfabriek

Warmbandwalserij

Informatieve video Steelmaking

(Engels)

Dit artikel werd op 19 januari 2007 gepubliceerd in Technologietijdschrift De Ingenieur als onderdeel van het Dossier Hoogovens.

Dit artikel is een publicatie van De Ingenieur.
© De Ingenieur, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 19 januari 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.