فولاد یکی از پر کاربردترین فلزات در دنیا است که قیمت مناسبی دارد و علاوه بر آن زیاد تولید می شود. طبق تحقیقات انجام گرفته مشخص شده است که فولاد به همراه سیمان در حدود 750تن سالانه در جهان تولید می شود بنابراین بعد از سیمان این محصول دومین کالایی است که به فراوانی تولید و روانه بازار می شود. فولاد کاربردهای زیادی دارد در واقع از فولاد در تولید اتومبیل ها، راه آهن، پل ها و خطوط نفت و گاز نیز استفاده می شود. ازجمله فلزاتی که قابل بازیافت است و در تولید آن به انرژی نسبتا پایینی نیاز است می توان فولاد را نام برد.

فولاد چگونه ساخته می شود؟

در ترکیب فولاد از سه مواد اصلی همچون سنگ آهن، سنگ آهک، کک و برخی از ترکیبات دیگر استفاده می شود تا در نهایت محصول با کیفیتی همچون فولاد تولید شود. برای تولید فولاد از چند روش استفاده می شود که هر کدام از این روش ها فرآیند تولید مخصوص به خود را دارند. ما در این مقاله قصد داریم انواع روش های تولید فولاد را بررسی کنیم و در ادامه هر یک را به طور جداگانه شرح دهیم پس برای کسب اطلاعات بیستر در این زمینه به شما پیشنهاد می کنیم مطالب این مقاله را از دست ندهید و تا انتهای مقاله با ما همراه شوید.

تولید فولاد به روش کوره باز

با توجه به کاربردهای گسترده فولاد از آن در ساخت قطعات مختلف و همچنین ساخت و ساز نیز استفاده می شود. یکی از فلزات ارزان قیمتی است که در عین اینکه بهای کمی باید بابت آن پرداخت کنید اما می توانید کاربردهای وسیع تری از این محصول داشته باشید. فولاد در عین اینکه فلزی پایدار و با دوام است اما قابل بازیافت بوده و می توان با بکاربردن روش های مختلف آن را دوباره از ضایعات فولاد تولید کرد. در ادامه ما روش تولید به روش کوره باز را شرح خواهیم داد.

در روش تولید فولاد به روش کوره باز طبق انجام مراحل زیر فولاد تولید می شود.

کوره اجاق باز دارای پوشش نسوز و سقف کم قوسی است که اجاق را می پوشاند که مستقیماً در برابر شعله هایی که فلزات را ذوب می کند باز است. در این فرآیند تقریباً مقادیر مساوی از آهن و قراضه استفاده می شود. در ابتدای کار ماشینی سنگ آهک و ضایعات فولاد  را به کوره می ریزد. پس از ذوب شدن ضایعات، آهن مذاب یا سرد اضافه می شود در ادامه فرآیند گرمایشی در کوره ادامه پیدا می کند و کربن حاصل از آهن طی فرآیند گرمایشی به مونوکسید کربن تبدیل می شود. در ادامه ناخالصی ها طی فرایند جدا شده و محصول حاصل فولاد است که در ظرف های مخصوص ریخته می شود تا سایر آلیاژها نیز به آن اضافه شوند.

تولید فولاد به روش بسمر

فرآیند بسمر یکی از  اولین فرآیند  تولید فولاد است که مقرون به صرفه بوده و با استفاده از این روش می توان حجم انبوهی از فولاد را تولید و روانه بازار کرد.فرآیند فولاد بسمر یک روش موثر برای تولید حجم انبوهی از فولاد با کیفیت بالاست که برای سوزاندن کربن و سایر ناخالصی ها این فرآیند از طریق پرتاپ هوا به فولاد مذاب انجام می گیرد. نام این روش تولید فولاد به خاطر احترام به مخترع بریتانیایی سر هنری بسمر،  به نام روش بسمر نام گرفت که در دهه 1850 این مخترع تلاشهای زیادی برای این روش تولید انجام داده است. فرآیند بسمر در یک ظرف بزرگ به نام مبدل بسمر انجام می شود که از فولاد ساخته شده و دارای پوششی از سیلیس و خاک رس یا دولومیت است. در فرآیند تولید فولاد به روش بسمر از طریف دمیدن هوا درون یک ظرف بزرگ به فولاد مذاب انجام می شود طی این فرایند کربن سوزانده و سایر ناخالصی ها جدا می شود که در انتها فولاد تولید و در قالب های مخصوص قرار می گیرد.

تولید فولاد به روش کوره اکسیژن قلیایی

در بین روشهای تولید فولاد، روش کوره اکسیژن قلیایی یکی از مهمترین روشهایی است که جهت تولید فولاد مورد استفاده قرار می گیرد در واقع حدود 70 درصد از فولاد جهان توسط این روش تولید می گردد روش کوره اکسیژن قلیایی شکل کامل شده روش تولید فولاد بسمر است. در این روش تولید می توان سالانه حدود 150 تا 200 تن فولاد را طی فرآیند ذوب تولید کرد.

تولید فولاد به روش کوره الکتریکی

یکی دیگر از فرآیندهای فولادسازی که امروزه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، کوره الکتریکی است. در این کوره به طور کلی 100 درصد قراضه وارد می شود و قوس الکتریکی به عنوان منبع حرارت برای فرآیند پالایش استفاده می شود.

کوره الکتریکی یا کوره برقی نیز یکی از روشهایی است که فولاد با بکارگیری این روش نیز تولید می شود. در این کوره الکتریکی به جای فلزات داغ از محصولات بازیافتی همچون ضایعات فولاد استفاده می شود. ضایعات فولاد در ابتدا از دهانه کوره وارد کوره شده و تا زمان پر شدن کوره باید ضایعات فولاد را اضافه کرد بعد از پر شدن کوره دریچه آن را باید بست و روی کوره را به طور کامل پوشاند. به دلیل حجم انبوهی از ضایعات فولاد باید با کمک جرثقیل ضایعات را وارد کوره کرد و تا زمان پرشدن دهانه کوره ضایعات فولاد را پشت سر هم اضافه کرد. بستن دریچه کوره اهمیت بالایی دارد و باید آن را به طور کامل پوشاند. در کوره الکتریکی الکترود هایی  قرار داده شده است تا فرآیند ذوب کردن قراضه ها با کمک آنها انجام بگیرد. در حین ذوب شدن ضایعات فولاد توسط الکترودها باید فلزات دیگری همچون آلیاژ فولاد نیز جهت انجام ترکیب شیمیایی به کوره اضافه می شود. برای خالص سازی فولاد و جدا کردن ناخالصی ها اکسیژن نیز به کوره باید اضافه شود علاوه بر آن نیز فلوراسپار و آهک نیز از جمله موادی هستند که باید به کوره اضافه شوند.

سخن پایانی

فولاد یکی از مهمترین فلزاتی است که در پروژه های مهندسی و ساختمانی در جهان مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به کاربردهای فراوان فولاد شاهد استفاده از آن در همه جنبه های زندگیمان از جمله قطعات بکار رفته در اتومبیل ها ، یخچال ها ، محصولات ساختمانی، ماشین لباسشویی، کشتی های  و پل ها خواهیم بود. با توجه به قابلیت های این فلز می توان آن را چندین بار بازیافت و مورد استفاده قرار داد. فولاد یکی از پر کاربردترین فلزات در دنیا است که قیمت مناسبی دارد و علاوه بر آن زیاد تولید می شود. طبق تحقیقات انجام گرفته مشخص شده است که فولاد به همراه سیمان در حدود 750تن سالانه در جهان تولید می شود بنابراین بعد از سیمان این محصول دومین کالایی است که به فراوانی تولید و روانه بازار می شود.