Mineralressource des Monats: Eisen und Stahl

Eisen ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente auf der Erde, aber es kommt in der Natur nicht in einer nützlichen metallischen Form vor. Obwohl alte Menschen möglicherweise etwas Eisen aus Meteoriten gewonnen haben, Erst als das Schmelzen erfunden wurde, konnte Eisenmetall aus Eisenoxiden gewonnen werden. Nach dem Beginn der Eisenzeit um 1200 v. Chr. verbreitete sich das Wissen über die Eisen- und Stahlerzeugung vom alten Nahen Osten über Griechenland bis ins Römische Reich, dann nach Europa und Anfang des 17.Jahrhunderts nach Nordamerika. Der erste erfolgreiche Ofen in Nordamerika wurde 1646 im heutigen Saugus, Massachusetts, in Betrieb genommen. Die Einführung des Bessemer-Konverters in der Mitte des 19.Jahrhunderts machte die moderne Stahlzeit möglich.Roheisen ist eine kohlenstoffreiche Legierung, die durch Schmelzen von Eisenerz in einem Hochofen mit kohlenstoffhaltigem Material, typischerweise Koks, als Reduktionsmittel hergestellt wird. Kalkstein wird der Eisenerz-Koks-Charge als Flussmittel zugesetzt, um Verunreinigungen zu entfernen. Stahl wird aus Roheisen hergestellt, indem ein Teil des Kohlenstoffs in einem basischen Sauerstoffkonverter entfernt und mehrere Legierungselemente wie Mangan, Chrom, Kupfer, Nickel, Titan, Molybdän, Wolfram und Vanadium hinzugefügt werden. Stahl wird auch durch Recycling von Eisenschrott in einem Elektrolichtbogenofen hergestellt.

Es gibt viele Stahlsorten, aber die drei Hauptstahlsorten sind Kohlenstoff, Legierung und Edelstahl. Etwa 93 Prozent des in den USA hergestellten Stahls sind Kohlenstoffstahl, der maximal 2 Prozent Kohlenstoff enthält. Anwendungen finden sich in den Bereichen Haushaltsgeräte, Bauwesen, Schiffbau, Behälter und Verpackungen sowie in der Automobil-, Maschinen- und Ausrüstungsindustrie. Legierter Stahl, etwa 5 Prozent der Jahresproduktion, enthält bis zu 4 Prozent Legierungselemente. Spezielle Anwendungen für legierten Stahl umfassen Gebrauch in den maschinell bearbeiteten Teilen und in der Werkzeugherstellung. Edelstahl, der etwa 2 Prozent der jährlichen Stahlproduktion ausmacht, wird durch Zugabe von Chrom und normalerweise Nickel zu Stahl gebildet, um ihn sehr korrosionsbeständig zu machen.

Seit 2008 hat die Stahlerzeugungskapazität den offensichtlichen Stahlverbrauch stark übertroffen, vor allem aufgrund der raschen wirtschaftlichen Expansion Chinas und der rapiden Kapazitätssteigerung. Dies hat zu einem Zustrom von Stahlerzeugnissen in die Vereinigten Staaten und andere Stahlerzeugungsländer geführt, die bereits Überkapazitäten haben. Die Nachfrage der chinesischen Stahlhersteller hat auch zu einem beispiellosen Anstieg der Preise für Eisenerz und metallurgische Kohle geführt. Kurzfristig wird erwartet, dass die Stahlproduktionskapazität weltweit und insbesondere in China den Stahlverbrauch weiterhin übersteigen wird, wobei die Stahlpreise und die Produktionskosten stabil bleiben.

Besuchen Sie http://minerals.usgs.gov/minerals für weitere Informationen über Eisen und Stahl und andere Bodenschätze.

EISENPRODUKTION UND -VERBRAUCH

• In den USA wurden 2012 rund 89 Millionen Tonnen Stahl produziert, mehr als jedes andere Metall. Der Wert von Eisen- und Stahlschrott, der 2012 exportiert wurde, war mit 9,43 Milliarden US-Dollar der höchste aller Metallschrott.

• Die weltweite Rohstahlproduktion betrug 2012 1,46 Milliarden Tonnen. China, mit mehr als 48 Prozent der weltweiten Stahlerzeugungskapazität, führte die Weltproduktion mit 717 Millionen Tonnen an.

• Der weltweite scheinbare Stahlverbrauch betrug 2012 etwa 1,41 Milliarden Tonnen, davon etwa 646 Millionen Tonnen von China und 97,8 Millionen Tonnen von den USA

WISSENSWERTES

• Das Wort „Eisen“ leitet sich teilweise vom altnordischen Wort „i“ ab.“

• Das elementare Symbol für Eisen, Fe, kommt vom lateinischen Wort für Eisen, „ferrum.“

• Eisen macht fast 6 Prozent der Erdkruste und fast den gesamten Erdkern aus.

• Das Eisen in angereicherten Frühstückscerealien kann durch feines Mahlen des Getreides, Mischen mit Wasser und Rühren mit einem Magneten extrahiert werden.