مکانیزم تولید فولاد

با توجه به گستردگی دایره مصرف فولاد، فرایند تولید فولاد متناسب با پیشرفت تکنولوژی رشد کرده است. این تغییرات به هدف بالا بردن بهره وری به همراه استفاده از سوخت های ارزان تر و بصورت بهینه بوده است.

فولاد خام

فولاد خام یا مذاب با روش های متفاتی تهیه می شود:

1. تولید فولاد در مبدل های اکسیژنی از آهن خام تولید شده در کوره بلند مانند شرکت ذوب آهن اصفهان. این یک شیوه سنتی در تولید فولاد می باشد که از احیای غیر مستقیم آهن استفاده می شود.
2. احیای مستقیم سنگ آهن و ذوب آهن اسفنجی و قراضه در کوره های الکتریکی از قبیل قوس الکتریکی یا القایی مانند شرکت فولاد خوزستان و مجتمع فولاد جنوب.
3. تولید فولاد با روش کوره باز  که تقریباً حجم بسیار کمی از تولید فولاد جهان را برعهده دارد و پیوسته نیز کاهش می یابد.

در روش احیای غیر مستقیم ، سنگ آهن به همراه آهک و کک پس از پشت سر گذاشتن مرحله فرآوری وارد کوره بلند میشود و آهن خام تولید می شود. این آهن خام در مرحله بعدی توسط یک کانورتور با خارج کردن کربن و ناخالصی های دیگر آن به کمک اکسیژن به فولاد مذاب تبدیل می شود.

در روش احیای مستقیم با استفاده از کوره های الکتریکی به ذوب مجدد قراضه آهن و فولاد پرداخته می شود. به دلیل افزایش قیمت قراضه و کمبود منابع آن به همراه قراضه از آهن اسفنجی برای ذوب در کوره استفاده می شود.

منظور از کوره بلند چیست؟

به کوره های عمودی که در کارخانه های ذوب فلز برای استخراج فلز مخصوصاً آهن از سنگ های معدن استفاده می شود گفته می شود. کوره بلند مهمترین مرحله از جداسازی آهن از سنگ آهن را انجام می دهد.

در کوره بلند، سنگ آهن ، کانی آهن و کُک را از بالای کوره وارد می کنند و از پایین کوره جریان شدیدی از هوای گرم دمیده می شود. این جریان باعث تقویت میزان اکسیژن می شود و با کربن ترکیب و میزان زیادی گرما تولید می کند و دمای کوره حدوداً به 15000 درجه سانتیگراد می رسد.

بارکوره به مرور زمان گرم می شود و رطوبت خود را از دست می دهد. سپس کانه آهن توسط کربن منوکسید تولید شده کاهیده می شود. سنگ آهک هم co2 خود را از دست می دهد و با ناخالصی های کانی آهن ترکیب می شود و یک سرباره مذاب تولید می کند. این سربازه مذاب با آهن مذاب مخلوط نمی شوند بلکه دو لایه جداگانه را تشکیل می دهند.