Månedens mineralressource: jern og stål

jern er et af de mest rigelige elementer på jorden, men det forekommer ikke i naturen i en nyttig metallisk form. Selvom gamle mennesker måske har genvundet noget jern fra meteoritter, var det først, før smeltning blev opfundet, at jernmetal kunne stamme fra jernilte. Efter begyndelsen af jernalderen omkring 1200 F.kr. spredte kendskabet til jern – og stålfremstilling sig fra det gamle Mellemøsten gennem Grækenland til det romerske imperium, derefter til Europa og i det tidlige 17. århundrede til Nordamerika. Den første succesrige ovn i Nordamerika begyndte at fungere i 1646 i det, der nu er Saugus, masse. Introduktion af Bessemer-konverteren i midten af det 19.århundrede gjorde den moderne Stålalder mulig.

råjern er en kulstoflegering fremstillet ved smeltning af jernmalm i en højovn med kulstofholdigt materiale, typisk koks, som et reduktionsmiddel. Kalksten tilsættes til jernmalm-koksopladningen som et flusningsmiddel for at fjerne urenheder. Stål fremstilles af råjern ved at fjerne noget af kulstoffet i en grundlæggende iltkonverter og tilføje flere legeringselementer, såsom mangan, krom, kobber, nikkel, titanium, molybdæn, tungsten og vanadium. Stål fremstilles også ved genanvendelse af jernholdigt skrot i en elektrisk lysbueovn.

der er mange kvaliteter af stål, men de tre hovedtyper af stål er kulstof, legering og rustfrit. Cirka 93 procent af det stål, der fremstilles i USA, er kulstofstål, der indeholder maksimalt 2 procent kulstof. Applikationer findes i apparater, byggeri, skibsbygning, containere og emballage, samt i bilindustrien, maskiner og udstyr industrier. 5 procent af den årlige produktion, indeholder så meget som 4 procent legeringselementer. Særlige anvendelser for legeret stål omfatter anvendelse i bearbejdede dele og værktøj fabrikation. 2 procent af den årlige stålproduktion, dannes ved at tilsætte krom og normalt nikkel til stål for at gøre det meget korrosionsbestandigt.

siden 2008 har stålfremstillingskapaciteten i høj grad overskredet det tilsyneladende stålforbrug, primært som følge af Kinas hurtige økonomiske ekspansion og hurtigt stigende kapacitet. Dette har resulteret i en tilstrømning af stålprodukter til USA og andre stålfremstillingslande, der allerede har overkapacitet. Efterspørgslen fra Kinas stålproducenter har også drevet hidtil usete stigninger i priserne på jernmalm og metallurgisk kul. På kort sigt forventes stålproduktionskapaciteten globalt og især i Kina fortsat at overstige stålforbruget, hvor stålpriserne og produktionsomkostningerne forbliver stabile.

besøg http://minerals.usgs.gov/minerals for mere information om jern og stål og andre mineralressourcer.

jernproduktion og forbrug

• omkring 89 millioner tons stål blev produceret i USA i 2012, mere end noget andet metal. Værdien af jern-og stålskrot, der blev eksporteret i 2012, 9, 43 milliarder dollars, var den højeste af ethvert metalskrot.

• verdens råstålproduktion i 2012 var 1,46 milliarder tons. Kina, med mere end 48 procent af verdens stålfremstillingskapacitet, førte verdensproduktionen med 717 millioner tons.

• verdens tilsyneladende stålforbrug i 2012 var omkring 1,41 milliarder tons, hvoraf omkring 646 millioner tons blev forbrugt af Kina og 97,8 millioner tons af USA

sjove fakta

• ordet “jern” stammer delvis fra Det gamle norrøne ord “iarn.”

• det elementære symbol for jern, Fe, kommer fra det latinske ord for jern, ” ferrum.”

• jern udgør næsten 6 procent af jordskorpen og næsten hele Jordens kerne.

• jernet i berigede morgenmadsprodukter kan ekstraheres ved finmalning af kornet, blanding med vand og omrøring med en magnet.