معرفی روش‌های مختلف تولید فولاد

شرکت آیین صنعت، تولیدکننده میلگرد ساده صنعتی فولادی است. در این کارخانه شمش‌ها و بیلت‌های فولادی طی فرایند نورد، به میلگردهایی تبدیل می‌شوند که ماده اولیه بسیاری از صنایع دیگر هستند. قبلاً در نوشته‌هایی در همین وبسایت، فرایند تولید میلگرد را توضیح دادیم. اما ماده اولیه‌ میلگردهای فولادی چطور به دست می‌آید؟ در این نوشته کمی مفصل‌تر درباره روش‌های تولید فولاد می‌خوانید.

تولید فولاد با دو روش اصلی؛ کوره بلند یا کوره القایی

انتخاب یکی از این دو روش برای تولید فولاد بستگی به شرایط خاص هر کشور، نوع مواد اولیه و منابع انرژی دارد. در کشور ما از این هر دو روش‌ استفاده می‌شود. روش کوره بلند اکنون در کارخانه ذوب آهن اصفهان و روش احیای مستقیم در مجتمع‌های فولاد مبارکه و اهواز استفاده می‌شوند.

۱. فرآیند اکسیژنِ بازی یا کوره بلند

فرآیند اکسیژن بازی (Basic Oxygen Steel-making Process) از اصلی‌ترین فرآیندها در تبدیل آهن به فولاد است. در این روش، اکسیژن در محفظه کوره دمیده و فرآیندی گرماده رخ می‌دهد.

کوره‌ای به نام کنورتور (Converter) را با ۳۰درصد از ضایعات فولاد و آهن مذاب پر می‌کنند. در مرحله بعد لوله‌ای باریک را به داخل کوره می‌فرستند که اکسیژن خالص با سرعتی دو برابر سرعت صوت به کوره تزریق کند. این کار، ناخالصی‌های موجود در کوره را به اکسیدهای آن تبدیل می‌کند.

به غیر از مونواکسید کربن، بقیه فرآورده‌ها با آهکی که در طول واکنش اضافه شده است واکنش می‌دهند و «سرباره» (Slag) تولید می‌کنند.

روش کوره بلند Blast Furnace) )، روش سنتی برای تهیه آهن خام یا چدن مذاب در کوره بلند و تولید فولاد در کنورتورهای اکسیژنی است.

در این شیوه از احیای غیرمستقیم آهن استفاده می‌شود و سنگ آهن پس از فرآوری به همراه آهک و کک وارد کوره بلند شده، آهن خام یا چدن مذاب به دست می‌آید.

آهن خام در یک مبدل به فولاد مذاب تبدیل و کربن و ناخالصی‌های دیگر آن به کمک اکسیژن خارج و فولاد خام تولید می‌شود.

تولید آهن‌آلات با استفاده از این روش سنتی، دارای سابقه طولانی است. اولین کوره بلند در سال ۱۶۰۰ میلادی در انگلستان ساخته شده است.

فولادی که بدین ترتیب به دست می‌آید در قالب ریخته شده و به صورت شمش، بیلت  یا بلوم به کارخانه نورد حمل می‌شود تا به شکل محصول نهایی درآید.

۲. فرآیند تولید فولاد با روش قوس الکتریکی

در این روش از ضایعات آهن استفاده می‌شود. در واقع این روش، استفاده از کوره‌های الکتریکی(Electric Arc Furnace Process) و ذوب مجدد قراضه آهن و فولاد است. به دلیل کمبود منابع قراضه در جهان می‌توان از آهن اسفنجی نیز برای ذوب استفاده کرد.

در روش احیای مستقیم سنگ آهن در کنار ذغال احیا می‌شود و به صورت آهن اسفنجی در می‌آید. در گذشته آهن اسفنجی را چکش‌کاری کرده و فرم می‌دادند تا آهن‌آلات به دست آید.

این روش اولین روش تولید آهن از سنگ آهن است که با استفاده از تکنولوژی پیشرفته امروزی متحول شده است.

از کوره احیای مستقیم برای اولین بار در سال ۱۸۶۹ میلادی استفاده شده است. برای تولید فولاد با استفاده از روش احیای مستقیم، سنگ معدن را از ابتدا به گندله تبدیل و به کوره احیای مستقیم منتقل می‌کنند. در آنجا بدون آنکه حالت جامد گندله تغییر کند، آن را احیا  و اکسیژن اکسیدهای آهن را از آن جدا می‌کنند.

آهن اسفنجی به دست آمده از احیای مستقیم با درصدی از آهن قراضه برای ذوب وارد کوره‌های قوس الکتریکی می‌شود. در این مرحله ناخالصی موجود در آهن اسفنجی، همراه با مقدار کمی اکسید آهن به صورت سرباره از فولاد مذاب جدا می‌شود.

فولاد به دست آمده را می‌توان، مثل تولید فولاد از طریق کوره بلند، با ماشین‌های ریخته‌گری مداوم یا با روش ریخته‌گری با قالب به صورت مناسب برای ارسال به کارخانه نورد آماده کرد.

کارخانه نورد فولاد آیین صنعت با شمش‌ها و بیلت‌های به دست آمده از این روش‌ها کار می‌کند. اگر برای خرید میلگرد ساده یا اطلاع از قیمت میلگرد ساده صنعتی، به مشاوره و توضیحات بیشتر احتیاج دارید، با متخصصان ما در آیین صنعت تماس بگیرید.