इस्पात निर्माण

स्टीलमेकिंग लौह अयस्क और/या कतरन  से स्टील बनाने की प्रक्रिया है। स्टीलमेकिंग में, नाइट्रोजन, सिलिकॉन, फास्फोरस,  गंधक  और अतिरिक्त कार्बन (सबसे महत्वपूर्ण अशुद्धता) जैसी अशुद्धियों को लोहे से हटा दिया जाता है, और मैंगनीज, निकल, क्रोमियम, कार्बन और वैनेडियम जैसे मिश्र धातु तत्वों को अलग-अलग स्टील ग्रेड बनाने के लिए जोड़ा जाता है।.

स्टीलमेकिंग सहस्राब्दी के लिए अस्तित्व में है, लेकिन यह 19वीं सदी के मध्य तक बड़े पैमाने पर उत्पादन के पैमाने पर व्यावसायीकरण नहीं था। स्टीलमेकिंग की एक प्राचीन प्रक्रिया क्रूसिबल स्टील थी। 1850 और 1860 के दशक में, बेसेमर प्रक्रिया और खुली चूल्हा भट्टी | सीमेंस-मार्टिन प्रक्रिया ने इस्पात निर्माण को एक भारी उद्योग में बदल दिया।

आज स्टील बनाने के लिए दो प्रमुख व्यावसायिक प्रक्रियाएं हैं, अर्थात् बुनियादी ऑक्सीजन स्टीलमेकिंग, जिसमें ब्लास्ट फर्नेस से तरल पिग-आयरन और मुख्य फ़ीड सामग्री के रूप में स्क्रैप स्टील, और इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस (ईएएफ) स्टीलमेकिंग, जो स्क्रैप स्टील या डायरेक्ट का उपयोग करता है। मुख्य फ़ीड सामग्री के रूप में कम लोहा (DRI)। ऑक्सीजन स्टीलमेकिंग को मुख्य रूप से पोत के अंदर प्रतिक्रियाओं की एक्सोथर्मिक प्रकृति द्वारा ईंधन दिया जाता है; इसके विपरीत, ईएएफ स्टीलमेकिंग में, ठोस स्क्रैप और/या डीआरआई सामग्री को पिघलाने के लिए विद्युत ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। हाल के दिनों में, EAF स्टीलमेकिंग तकनीक ऑक्सीजन स्टीलमेकिंग के करीब विकसित हुई है क्योंकि इस प्रक्रिया में अधिक रासायनिक ऊर्जा का परिचय दिया गया है। स्टीलमेकिंग दुनिया में सबसे अधिक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन उद्योगों में से एक है।, स्टीलमेकिंग लगभग 10 प्रतिशत ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के लिए जिम्मेदार है। जलवायु परिवर्तन शमन के लिए, उद्योग को उत्सर्जन में महत्वपूर्ण कमी खोजने की आवश्यकता होगी। 2020 में, मैकिन्से एंड कंपनी ने कई तकनीकों की पहचान की जो संभावित रूप से कुछ उत्सर्जन कटौती की पेशकश कर सकती हैं, जिसमें कार्बन कैप्चर और निर्माण के दौरान पुन: उपयोग, और सौर और पवन ऊर्जा को या तो पावर इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में स्विच करना, या एक स्वच्छ ईंधन के रूप में हाइड्रोजन का उत्पादन करना शामिल है।

इतिहास
स्टीलमेकिंग ने प्राचीन, मध्ययुगीन और आधुनिक तकनीकी समाजों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। ईरान, प्राचीन चीन, प्राचीन भारत और प्राचीन रोम में विज्ञान और प्रौद्योगिकी के शास्त्रीय युग के दौरान इस्पात बनाने की प्रारंभिक प्रक्रियाएँ की गईं।

कच्चा लोहा एक कठिन, भंगुर सामग्री है जो काम करना मुश्किल है, जबकि स्टील निंदनीय है, अपेक्षाकृत आसानी से बनता है और एक बहुमुखी सामग्री है। अधिकांश मानव इतिहास के लिए, इस्पात केवल छोटी मात्रा में ही बनाया गया है। 19वीं शताब्दी में ब्रिटेन में बेसेमर प्रक्रिया के आविष्कार और इंजेक्शन प्रौद्योगिकी और प्रक्रिया नियंत्रण में बाद के तकनीकी विकास के बाद से, स्टील का बड़े पैमाने पर उत्पादन वैश्विक अर्थव्यवस्था का एक अभिन्न अंग और आधुनिक तकनीकी विकास का एक प्रमुख संकेतक बन गया है। स्टील के उत्पादन का सबसे पहला साधन प्रस्फुटन में था।

स्टील के उत्पादन के शुरुआती आधुनिक तरीके अक्सर श्रम-गहन और अत्यधिक कुशल कला थे। देखना:
 * परिष्कृत फोर्ज, जिसमें जर्मन आविष्कारों और खोजों को स्टील का उत्पादन करने के लिए प्रबंधित किया जा सकता था।
 * ब्लिस्टर स्टील और क्रूसिबल स्टील।

औद्योगिक क्रांति का एक महत्वपूर्ण पहलू फोर्जेबल मेटल (बार लोहा या स्टील) के उत्पादन के बड़े पैमाने के तरीकों का विकास था। पोखर भट्टी शुरू में लोहे के उत्पादन का एक साधन था, लेकिन बाद में इसे इस्पात उत्पादन के लिए लागू किया गया।

आधुनिक स्टीलमेकिंग में वास्तविक क्रांति 1850 के दशक के अंत में ही शुरू हुई जब बेसेमर प्रक्रिया उच्च मात्रा में स्टीलमेकिंग की पहली सफल विधि बन गई, जिसके बाद खुले चूल्हे की भट्टी आई।

स्टील के निर्माण की आधुनिक प्रक्रिया
आधुनिक इस्पात निर्माण प्रक्रियाओं को तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है: प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक।

प्राथमिक स्टीलमेकिंग में लोहे को स्टील में पिघलाना शामिल है। सेकेंडरी स्टीलमेकिंग में एलॉयिंग एजेंट और घुली गैसों जैसे अन्य तत्वों को जोड़ना या हटाना शामिल है। तृतीयक स्टीलमेकिंग में शीट्स, रोल्स या अन्य रूपों में ढलाई शामिल है। प्रत्येक चरण के लिए कई तकनीकें उपलब्ध हैं।

बेसिक ऑक्सीजन
बेसिक ऑक्सीजन स्टीलमेकिंग प्राथमिक स्टीलमेकिंग की एक विधि है जिसमें कार्बन युक्त कच्चा लोहा को पिघलाया जाता है और स्टील में परिवर्तित किया जाता है। पिघले हुए पिग आयरन के माध्यम से ऑक्सीजन उड़ाने से लोहे में कुछ कार्बन कार्बन मोनोऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है और कार्बन डाइऑक्साइड|, इसे स्टील में बदलना। दुर्दम्य-कैल्शियम ऑक्साइड और मैग्नीशियम ऑक्साइड-गलित धातु और लावा के उच्च तापमान और संक्षारक प्रकृति का सामना करने के लिए गलाने वाले बर्तन को लाइन करें। प्रक्रिया के रसायन विज्ञान को यह सुनिश्चित करने के लिए नियंत्रित किया जाता है कि धातु से सिलिकॉन और फास्फोरस जैसी अशुद्धियों को हटा दिया जाए।

आधुनिक प्रक्रिया को 1948 में रॉबर्ट ड्यूरर द्वारा विकसित किया गया था, बेसेमर कनवर्टर के शोधन के रूप में जिसने हवा को अधिक कुशल ऑक्सीजन के साथ बदल दिया। इसने संयंत्रों की पूंजीगत लागत और गलाने के समय को कम किया और श्रम उत्पादकता में वृद्धि की। 1920 और 2000 के बीच, उद्योग में श्रम आवश्यकताओं में 1000 के कारक की कमी आई, प्रति टन केवल 0.003 मानव-घंटे। 2013 में, बुनियादी ऑक्सीजन भट्टी का उपयोग करके वैश्विक इस्पात उत्पादन का 70% उत्पादन किया गया था। भट्टियां 40 मिनट से भी कम समय में 350 टन लोहे को स्टील में बदल सकती हैं, जबकि खुले चूल्हे की भट्टी में 10-12 घंटे लगते हैं।

विद्युत चाप
इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस स्टीलमेकिंग स्क्रैप से स्टील का निर्माण होता है या इलेक्ट्रिक आर्क्स द्वारा सीधे कम किए गए लोहे को पिघलाया जाता है। इलेक्ट्रिक आर्क भट्टी में, लोहे का एक बैच (गर्मी) भट्ठी में लोड किया जाता है, कभी-कभी गर्म एड़ी (पिछली गर्मी से पिघला हुआ स्टील) के साथ। पिघलने में सहायता के लिए गैस बर्नर का उपयोग किया जा सकता है। जैसा कि बुनियादी ऑक्सीजन स्टीलमेकिंग में होता है, फ्लक्स भी पोत के अस्तर की रक्षा के लिए जोड़े जाते हैं और अशुद्धियों को हटाने में मदद करते हैं। इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस स्टीलमेकिंग में आमतौर पर लगभग 100 टन की क्षमता वाली भट्टियों का उपयोग किया जाता है जो हर 40 से 50 मिनट में स्टील का उत्पादन करती हैं। यह प्रक्रिया मूल ऑक्सीजन विधि की तुलना में बड़े मिश्र धातु को जोड़ने की अनुमति देती है।

हिसरना प्रक्रिया
हिसारना आयरनमेकिंग प्रक्रिया में, लौह अयस्क को लगभग सीधे तरल लोहे या पिग आयरन में संसाधित किया जाता है। यह प्रक्रिया एक प्रकार की ब्लास्ट फर्नेस पर आधारित है जिसे साइक्लोन कन्वर्टर फर्नेस कहा जाता है, जो बुनियादी ऑक्सीजन स्टीलमेकिंग प्रक्रिया के लिए आवश्यक पिग आयरन छर्रों के निर्माण की प्रक्रिया को छोड़ना संभव बनाता है। इस प्रारंभिक चरण की आवश्यकता के बिना, हिसरना प्रक्रिया अधिक ऊर्जा कुशल है और इसमें पारंपरिक इस्पात निर्माण प्रक्रियाओं की तुलना में कम कार्बन पदचिह्न  है।

हाइड्रोजन रिडक्शन<स्पैन क्लास= एंकर आईडी= हाइड्रोजन स्टील>
स्टील का उत्पादन डायरेक्ट-रिड्यूस्ड आयरन से किया जा सकता है, जो बदले में लौह अयस्क से उत्पादित किया जा सकता है क्योंकि यह हाइड्रोजन के साथ रासायनिक कमी से गुजरता है। अक्षय हाइड्रोजन जीवाश्म ईंधन के उपयोग के बिना स्टील बनाने की अनुमति देता है। 2021 में स्वीडन के एक पायलट प्लांट ने इस प्रक्रिया का परीक्षण किया। प्रत्यक्ष कमी होती है 1500 F. लोहे को इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में कार्बन (कोयले से) से जोड़ा जाता है। इलेक्ट्रोलीज़  द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन को लगभग 2600 किलोवाट-घंटे प्रति टन स्टील की आवश्यकता होती है। पारंपरिक तरीकों की तुलना में लागत 20-30% अधिक होने का अनुमान है।   हालांकि, की लागत -उत्सर्जन मूल ऑक्सीजन उत्पादन की कीमत में वृद्धि करते हैं, और विज्ञान पत्रिका के 2018 के एक अध्ययन का अनुमान है कि कीमतें €68 प्रति टन होने पर भी टूट जाएंगी, जिसके 2030 के दशक में पहुंचने की उम्मीद है।

माध्यमिक स्टीलमेकिंग
सेकेंडरी स्टीलमेकिंग आमतौर पर लैडल (धातु विज्ञान) में किया जाता है। लैडल में किए जाने वाले कुछ ऑपरेशनों में डी-ऑक्सीडेशन (या किलिंग), वैक्यूम डिगैसिंग, एलॉय एडिशन, इनक्लूजन रिमूवल, इनक्लूजन केमिस्ट्री मॉडिफिकेशन, डी-सल्फराइजेशन और होमोजेनाइजेशन शामिल हैं। भट्ठी के ढक्कन में इलेक्ट्रिक आर्क हीटिंग के साथ गैस-उत्तेजित करछुल में लैडल मेटलर्जिकल ऑपरेशन करना अब आम है। करछुल (धातु विज्ञान) का सख्त नियंत्रण स्टील के उच्च ग्रेड के उत्पादन से जुड़ा हुआ है जिसमें रसायन और स्थिरता में सहनशीलता संकीर्ण होती है।

कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन
, कार्बन डाइऑक्साइड के वैश्विक उत्सर्जन के लगभग 11% और वैश्विक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के लगभग 7% के लिए स्टीलमेकिंग जिम्मेदार है। 1 टन स्टील बनाने से लगभग 1.8 टन कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन होता है। इन उत्सर्जनों का बड़ा हिस्सा औद्योगिक प्रक्रियाओं से उत्पन्न होता है जिसमें कोयले का उपयोग कार्बन के स्रोत के रूप में किया जाता है जो निम्नलिखित रासायनिक प्रतिक्रिया में लौह अयस्क से ऑक्सीजन को निकालता है, जो एक  वात भट्टी  में होता है: फ़े2O3(एस) + 3 सीओ (जी) → 2 फे (एस) + 3 सीओ2(जी)

अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन खनन, शोधन और उपयोग किए गए अयस्क की शिपिंग, बुनियादी ऑक्सीजन स्टीलमेकिंग, पकाना और गर्म धमाका के परिणामस्वरूप होता है। कार्बन कैप्चर और उपयोग या कार्बन कैप्चर और स्टोरेज स्टील उद्योग में कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करने और कार्बन के बजाय हरा हाइड्रोजन का उपयोग करके लौह अयस्क को कम करने के लिए प्रस्तावित तकनीकें हैं। आगे डीकार्बोनाइजेशन रणनीतियों के लिए नीचे देखें।

खनन और निष्कर्षण
कोयला और लौह अयस्क खनन बहुत ऊर्जा गहन हैं, और प्रदूषण से जैव विविधता हानि, वनों की कटाई और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन से खनन के कई पर्यावरणीय प्रभावों का परिणाम है। लौह अयस्क को इस्पात मिलों को काफी दूर तक भेजा जाता है।

ब्लास्ट फर्नेस
शुद्ध स्टील बनाने के लिए लोहे और कार्बन की जरूरत होती है। अपने आप में, लोहा बहुत मजबूत नहीं है, लेकिन कार्बन की कम सांद्रता - स्टील के प्रकार के आधार पर 1 प्रतिशत से भी कम, स्टील कोयला इसके महत्वपूर्ण गुण देता है। स्टील में कार्बन कोयले से और लोहा लौह अयस्क से प्राप्त होता है। हालांकि, लौह अयस्क लौह और ऑक्सीजन और अन्य ट्रेस तत्वों का मिश्रण है। स्टील बनाने के लिए, लोहे को ऑक्सीजन से अलग करने की जरूरत होती है और थोड़ी मात्रा में कार्बन मिलाने की जरूरत होती है। ऑक्सीजन (हवा से) और कोक (ईंधन) नामक एक प्रकार के कोयले की उपस्थिति में लौह अयस्क को बहुत उच्च तापमान (1,700 डिग्री सेल्सियस या 3,000 डिग्री फ़ारेनहाइट से अधिक) पर पिघलाकर पूरा किया जाता है। उस तापमान पर, लौह अयस्क अपनी ऑक्सीजन छोड़ता है, जो कार्बन द्वारा कोक से कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में ले जाया जाता है।

फ़े2O3(एस) + 3 सीओ (जी) → 2 फे (एस) + 3 सीओ2(जी)

प्रतिक्रिया आयरन ऑक्साइड की तुलना में कार्बन डाइऑक्साइड की कम (अनुकूल) ऊर्जा स्थिति के कारण होती है, और इस प्रतिक्रिया के लिए सक्रियण ऊर्जा प्राप्त करने के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है। लोहे के साथ कार्बन बॉन्ड की एक छोटी मात्रा पिग आयरन बनाती है, जो स्टील से पहले एक मध्यस्थ है, क्योंकि इसमें कार्बन की मात्रा बहुत अधिक है - लगभग 4%।

डीकार्बराइजेशन
पिग आयरन में कार्बन सामग्री को कम करने और स्टील की वांछित कार्बन सामग्री प्राप्त करने के लिए, पिग आयरन को फिर से पिघलाया जाता है और ऑक्सीजन को मूल ऑक्सीजन स्टीलमेकिंग नामक प्रक्रिया में उड़ाया जाता है, जो एक लैडल (धातु विज्ञान) में होता है। इस चरण में, ऑक्सीजन अवांछित कार्बन के साथ बंध जाता है, इसे कार्बन डाइऑक्साइड गैस के रूप में दूर ले जाता है, जो उत्सर्जन का एक अतिरिक्त स्रोत है। इस कदम के बाद, पिग आयरन में कार्बन की मात्रा पर्याप्त रूप से कम हो जाती है और स्टील प्राप्त होता है।

कैल्सीनेशन
आगे कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन चूना पत्थर के उपयोग से होता है, जिसे कैल्सीनेशन नामक प्रतिक्रिया में उच्च तापमान पर पिघलाया जाता है, जिसमें निम्नलिखित रासायनिक प्रतिक्रिया होती है:

काको3(एस) → सीएओ (एस) + सीओ2(जी)

इस प्रतिक्रिया में कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन का एक अतिरिक्त स्रोत है। आधुनिक उद्योग ने प्रतिस्थापन के रूप में कैल्शियम ऑक्साइड (सीएओ, अनबुझा चूना) पेश किया है। यह एक रासायनिक प्रवाह (धातु विज्ञान) के रूप में कार्य करता है, अशुद्धियों को दूर करता है (जैसे सल्फर या फास्फोरस (जैसे एपेटाइट या फ्लोरोपाटाइट्स) ) धातुमल के रूप में और CO2 का उत्सर्जन करता रहता है2 कम। उदाहरण के लिए, कैल्शियम ऑक्साइड सिलिकॉन ऑक्साइड की अशुद्धियों को दूर करने के लिए प्रतिक्रिया कर सकता है:

एसआईओ2 + CaO → CaSiO3 फ्लक्स प्रदान करने के लिए चूना पत्थर का यह उपयोग ब्लास्ट फर्नेस (पिग आयरन प्राप्त करने के लिए) और बेसिक ऑक्सीजन स्टीलमेकिंग (स्टील प्राप्त करने के लिए) दोनों में होता है।

गर्म विस्फोट
आगे कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन गर्म विस्फोट से होता है, जिसका उपयोग ब्लास्ट फर्नेस की गर्मी को बढ़ाने के लिए किया जाता है। गर्म विस्फोट गर्म हवा को ब्लास्ट फर्नेस में पंप करता है जहां लौह अयस्क को पिग आयरन में कम किया जाता है, जिससे उच्च सक्रियण ऊर्जा प्राप्त करने में मदद मिलती है। स्टोव के डिजाइन और स्थिति के आधार पर गर्म विस्फोट का तापमान 900 डिग्री सेल्सियस से 1300 डिग्री सेल्सियस (1600 डिग्री फारेनहाइट से 2300 डिग्री फारेनहाइट) तक हो सकता है। अतिरिक्त ऊर्जा जारी करने के लिए कोक के साथ संयोजन करने के लिए तेल, टार, प्राकृतिक गैस, पाउडर कोयले और ऑक्सीजन को भी भट्टी में इंजेक्ट किया जा सकता है और मौजूद गैसों को कम करने, उत्पादकता बढ़ाने के प्रतिशत में वृद्धि की जा सकती है। यदि जीवाश्म ईंधन को जलाकर गर्म विस्फोट में हवा को गर्म किया जाता है, जो कि अक्सर होता है, तो यह कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन का एक अतिरिक्त स्रोत है।

कार्बन उत्सर्जन कम करने की रणनीतियाँ
उपयोग की जाने वाली बुनियादी निर्माण प्रक्रिया के आधार पर, स्टीलमेकिंग उद्योग में कई कार्बन कटौती और डीकार्बोनाइजेशन रणनीतियां हैं, जिनमें से ब्लास्ट फर्नेस/बेसिक ऑक्सीजन फर्नेस (बीएफ/बीओएफ) वर्तमान में प्रमुख प्रक्रिया है। विकल्प तीन सामान्य श्रेणियों में आते हैं: ऊर्जा स्रोत को जीवाश्म ईंधन से पवन और सौर में बदलना, प्रसंस्करण की दक्षता में वृद्धि करना, और नवीन नई तकनीकी प्रक्रियाएँ। बाद वाले अधिकांश अभी भी सट्टा या प्रायोगिक चरणों में हैं।

स्थायी ऊर्जा स्रोतों पर स्विच करना
सीओ2 उत्सर्जन ऊर्जा स्रोतों के अनुसार भिन्न होता है। जब पवन या सौर जैसी सतत ऊर्जा का उपयोग विद्युत चाप भट्टियों में प्रक्रिया को शक्ति देने के लिए किया जाता है, या हाइड्रोजन को ईंधन के रूप में बनाया जाता है, तो उत्सर्जन को नाटकीय रूप से कम किया जा सकता है। HYBRIT, LKAB, Voestalpine, और ThyssenKrupp की यूरोपीय परियोजनाएँ इस रणनीति का अनुसरण कर रही हैं।

बीएफ/बीओएफ में शीर्ष गैस रिकवरी
ब्लास्ट फर्नेस से निकलने वाली टॉप गैस वह गैस होती है जो आमतौर पर स्टीलमेकिंग के दौरान हवा में खत्म हो जाती है। इस गैस में CO होता है2 और एच के कम करने वाले एजेंटों में भी समृद्ध है2 और सीओ। शीर्ष गैस पर कब्जा कर लिया जा सकता है, सीओ2 हटा दिया गया, और कम करने वाले एजेंटों को ब्लास्ट फर्नेस में फिर से इंजेक्ट किया गया।

एक अध्ययन का दावा है कि यह प्रक्रिया बीएफ सीओ को कम कर सकती है2 75% द्वारा उत्सर्जन, एक अन्य अध्ययन में कहा गया है कि कार्बन कैप्चर और स्टोरेज के साथ उत्सर्जन 56.5% कम हो जाता है और 26.2% कम हो जाता है यदि केवल रिड्यूसिंग एजेंटों के पुनर्चक्रण का उपयोग किया जाता है। कार्बन को वायुमंडल में प्रवेश करने से रोकने के लिए, इसे संग्रहीत करने या इसका उपयोग करने का एक तरीका खोजना होगा।

शीर्ष गैस का उपयोग करने का एक अन्य तरीका एक शीर्ष रिकवरी टर्बाइन में होगा जो तब बिजली उत्पन्न करता है, जिसका उपयोग प्रक्रिया की ऊर्जा तीव्रता को कम करने के लिए किया जा सकता है, यदि इलेक्ट्रिक आर्क स्मेल्टिंग का उपयोग किया जाता है। कोक ओवन में गैसों से भी कार्बन को पकड़ा जा सकता है। वर्तमान में, सिस्टम में अन्य गैसों और घटकों से CO2 को अलग करना, और उपकरण की उच्च लागत और आवश्यक बुनियादी ढांचे में बदलाव ने इस रणनीति को न्यूनतम रखा है, लेकिन उत्सर्जन में कमी की संभावना 65% से 80% तक होने का अनुमान लगाया गया है।.

बीएफ/बीओएफ
में स्क्रैप-उपयोग स्टीलमेकिंग में स्क्रैप स्टील को संदर्भित करता है जो या तो जीवन के उपयोग के अंत तक पहुंच गया है या स्टील घटकों के निर्माण के दौरान उत्पन्न हुआ था। स्टील अपने निहित चुंबकत्व के कारण अलग करना और रीसायकल करना आसान है और स्क्रैप का उपयोग करने से 1.5 टन CO के उत्सर्जन से बचा जाता है2 इस्तेमाल किए गए हर टन स्क्रैप के लिए। वर्तमान में, इस्पात पुनर्चक्रण अधिक है, साथ ही एकत्र किए गए सभी स्क्रैप को इस्पात उद्योग में भी पुनर्नवीनीकरण किया जा रहा है।

एच2 बीएफ/बीओएफ
में संवर्धन ब्लास्ट फर्नेस में, सीओ, एच के संयोजन से लोहे के आक्साइड को कम किया जाता है2, और कार्बन। केवल लगभग 10% लोहे के आक्साइड एच द्वारा कम हो जाते हैं2. एच के साथ2 संवर्धन प्रसंस्करण, एच द्वारा कम लोहे के आक्साइड का अनुपात2 बढ़ा दिया जाता है, ताकि कम कार्बन की खपत हो और कम सीओ2 उत्सर्जित होता है। यह प्रक्रिया अनुमानित 20% तक उत्सर्जन को कम कर सकती है।

हिसरना प्रक्रिया
हिसरना लोहा बनाने की प्रक्रिया को ऊपर वर्णित किया गया था, जो कि चोकिंग/एग्लोमरेशन के पूर्व-प्रसंस्करण चरणों के बिना चक्रवात कनवर्टर भट्टी में लोहे के उत्पादन के तरीके के रूप में वर्णित है, जो सीओ को कम करता है।2 उत्सर्जन लगभग 20%।

हाइड्रोजन प्लाज्मा
एक सट्टा विचार है और SuSteel द्वारा एक हाइड्रोजन प्लाज्मा तकनीक विकसित करने के लिए चल रही परियोजना है जो CO या कार्बन के विपरीत हाइड्रोजन के साथ ऑक्साइड को कम करती है, और उच्च ऑपरेटिंग तापमान पर लोहे को पिघलाती है। यह परियोजना अभी भी विकास के चरण में है।

लौह अयस्क इलेक्ट्रोलिसिस
एक और विकासशील संभव तकनीक लौह अयस्क इलेक्ट्रोलिसिस है, जहां कम करने वाला एजेंट एच के विरोध में केवल इलेक्ट्रॉन है2, सीओ, या कार्बन। इसके लिए एक तरीका पिघला हुआ ऑक्साइड इलेक्ट्रोलिसिस है। यहाँ, कोशिका में एक अक्रिय एनोड, एक तरल ऑक्साइड इलेक्ट्रोलाइट (CaO, MgO, आदि), और पिघला हुआ स्टील होता है। गर्म करने पर लौह अयस्क लौह और ऑक्सीजन में अपचयित हो जाता है। इस प्रक्रिया के लिए बोस्टन मेटल अर्ध-औद्योगिक चरण में है, 2026 तक व्यावसायीकरण तक पहुंचने की योजना के साथ। वोबर्न, मैसाचुसेट्स में एक पायलट प्लांट का विस्तार करना और ब्राजील में एक उत्पादन सुविधा का निर्माण करना, इसकी स्थापना एमआईटी के प्रोफेसर डोनाल्ड सडोवे  और एंटोनी एलनोर ने की थी।

बीएफ/बीओएफ
में बायोमास का उपयोग करना स्टीलमेकिंग में, कोयले और कोक का उपयोग ईंधन और लोहे की कमी के लिए किया जाता है। बायोमास जैसे लकड़ी का कोयला या लकड़ी के छर्रों एक संभावित वैकल्पिक ईंधन हैं, लेकिन यह वास्तव में उत्सर्जन को कम नहीं करता है, क्योंकि जलती हुई बायोमास अभी भी कार्बन का उत्सर्जन करती है, यह केवल कार्बन ऑफसेट और क्रेडिट प्रदान करती है, जहां स्रोत बायोमास के पृथक्करण के खिलाफ उत्सर्जन का व्यापार किया जाता है, उत्सर्जन को वर्तमान CO के 5% से 28% तक कम करना2 मान।

ऑफसेटिंग की विश्व स्तर पर बहुत कम प्रतिष्ठा है, क्योंकि छर्रों या लकड़ी का कोयला बनाने के लिए पेड़ों को काटने से कार्बन अलग नहीं होता है, यह पेड़ द्वारा प्रदान किए जाने वाले प्राकृतिक पृथक्करण को बाधित करता है। ऑफसेटिंग कमी नहीं है।

आउटलुक
कुल मिलाकर, सीओ को कम करने के लिए कई नवीन तरीके हैं2 इस्पात निर्माण उद्योग के भीतर उत्सर्जन। इनमें से कुछ, जैसे टॉप गैस रिकवरी और DRI/EAF में हाइड्रोजन रिडक्शन का उपयोग मौजूदा बुनियादी ढांचे और प्रौद्योगिकी स्तरों के साथ अत्यधिक संभव है। अन्य, जैसे कि हाइड्रोजन प्लाज्मा और लौह अयस्क इलेक्ट्रोलिसिस अभी भी अनुसंधान या अर्ध-औद्योगिक चरण में हैं। इन प्रयासों के बावजूद 2023 में स्टील बनाने से होने वाले उत्सर्जन में कमी नहीं आ रही है।

यह भी देखें

 * आर्गन ऑक्सीजन [[डीकार्बराइजेशन]]
 * बेसिक ऑक्सीजन स्टीलमेकिंग
 * वात भट्टी
 * कैल्सीनेशन
 * कार्बन योजक
 * डीकार्बराइजेशन
 * FINEX (इस्पात बनाने की प्रक्रिया)
 * फ्लोडिन प्रक्रिया
 * इस्पात उद्योग का इतिहास (1850-1970)
 * इस्पात उद्योग का इतिहास (1970-वर्तमान)
 * धातुकर्म कोयला
 * इस्पात मिल

बाहरी संबंध

 * U.S. Steel Gary Works Photograph Collection, 1906–1971
 * '"Steel for the Tools for Victory", Popular Science (December 1943) large detailed article with numerous illustrations and cutaways on the modern basics of making steel
 * '"Steel for the Tools for Victory", Popular Science (December 1943) large detailed article with numerous illustrations and cutaways on the modern basics of making steel