معرفی چند روش تولید فولاد که از گذشته تا حال رواج داشته
روش توماس – بسمر: این روش در زمانهای قدیم و با دمیدن هوا در آهن مذاب و قرار دادن آن در معرض اکسیداسیون انجام شده و با تکنیک پراکندگی ناخالصیها از داخل آهن ادامه مییابد. به این ترتیب دمای توده آهن افزایش یافته و به ذوب آن کمک میکند. در این روش، به دنبال فرایند دمیدن هوا محتوای نیتروژن بالا حاصل میشود. این روش با گذشت زمان به دلیل عدم توانایی در تولید فولاد با کیفیت مطلوب، محبوبیت خود را از دست داده است.
روش مارتین: روش مارتین، یکی از روشهای قدیمی و بسیار محبوب در تولید فولاد به شمار میآید. این روش با استفاده از کوره زیمنس مارتین با دمش هوا، گاز و دیوارههای کروم منیزیت انجام میشود. از آنجایی که در این روش دماهای بالا مورد نیاز است، هوای احتراق باید از قبل و برای مدت زمان معینی گرم شود. سپس مذاب آهن خام اضافه شده و تابش اشعه انجام میشود. مزیت بزرگ روش مارتین این است که علاوه بر نمونهبرداری، میتوان فولادهای باکیفیت مطلوبتری را تولید کرد.
روش کورههای قوس الکتریکی: روش دیگری که در تولید فولاد میتوان از آن استفاده کرد، روش کورههای قوس الکتریکی است. در این کورهها استفاده از فلزات سرد به فلزات داغ ترجیه داده میشوند. در این روش از ضایعات آهنی و همچنین آهن اسفنجی برای تولید فولاد استفاده میشود و این روش، رایجترین روش تولید فولاد در ایران است. در این روش، ضایعات فولادی با استفاده از جرثقیل از قسمت بالایی کوره قوس الکتریکی تخلیه شده و در ادامه درپوش کوره بسته میشود. در این حین قدرت ذوبریزی باید پایین نگه داشته شود زیرا محافظت از پوشش و بدنه کوره در برابر تشعشعات قوس الکتریکی در حالی که الکترودها به بار قراضه نفوذ کرده و داخل کوره قرار میگیرند، بسیار مهم است. از آنجایی که قوس ایجاد شده، منجر به ایجاد سوراخ در ضایعات و همچنین ایجاد یک سپر محافظ پوشیده شده با قراضه در اطراف آن میشود، سطح قدرت برای دستیابی به ذوب کامل افزایش مییابد؛ ضمن اینکه در این روش دمش اکسیژن از طریق دیوارههای کوره با پشتیبانی از نازلهای مخصوص انجام میشود. روش کوره قوس الکتریکی از مزایای ویژه و فراوانی برخوردار است؛ در این روش میتوان گرما را به طور منظم و کنترل شده مستقیما به نقطه مورد نظر، منتقل و همچنین دمای کوره را با خیال آسوده به میزان دلخواه حفظ کرد؛ به این ترتیب میتوان سطح حرارت الکتریکی را به تدریج و به صورت کنترل شده افزایش یا کاهش داد.
روش پایه اکسیژن کوره (BOF): مبدلهای (LD) اغلب در کورههای تولید انتقال حرارت در هنگام تبدیل آهن خام به فولاد استفاده میشود. ۸۰ درصد مواد اولیه این کورهها از فلز مایع در کوره بلند و همچنین باقیمانده ضایعات فولاد یا سنگآهن تشکیل شده است. در این روش تقریبا ۲۵۰ تن اکسیژن خالص در کورههای اکسیژن اولیه دمیده میشود تا از کربنزدایی محصول اطمینان حاصل شود. همچنین حدود ۲۰ درصد شارژ به ضایعات اضافه شده تا از نسوزها در برابر گرمای بیش از حد در حین فرایند تولید محافظت شود.
روش دمش اکسیژن: یکی دیگر از روشهای تولید فولاد که در گذشته به طور گسترده مورد استفاده قرار میگرفت، روش دمش اکسیژن است. در این تکنیک، مبدلهای اکسیژن به صورت عمودی قرار گرفته و دارای یک صفحه در خارج و یک پوشش نسوز مقاوم در برابر حرارت در داخل است. این فرایند با غنیسازی آهن خام با اکسیژن خالص و با دمیدن در یک مبدل با ساختار کج انجام میشود. بنابراین کوره باید به شکل افقی درآید تا مملو از مواد اولیه شده و سپس سرباره حاصل از آن خارج شود. در این روش، فرایند خنکسازی را میتوان با استفاده از آهن قراضه و جوانههای آهن برای اهداف حفاظتی انجام داد.
روش کورههای القایی: روش گرمایش القایی مورد استفاده در تولید فولاد، فرایند حرارت دادن قطعات فلزی به دما و زمان مورد نظر بدون تماس است. این روش بسیار مقرونبه صرفهتر و سریعتر از روشهای کلاسیک مانند گرمایش با زغالسنگ یا گاز به نظر میرسد. از این روش علاوه بر تولید فولاد، میتوان در تولید چدنهای مخصوص و یا بسیاری از آلیاژهای آن استفاده کرد. کورههای ذوب القایی، مزایای فراوانی نسبت به سایر کورههای موجود دارند. این کورهها شرایط ذوب تمیز را فراهم کرده و کیفیت برتر خود را ضمن به دست آوردن راندمان بالاتر، حفظ میکنند. همچنین این کورهها با عملکردهای نوآورانهای مانند شروع خودکار و اختلاط طبیعی در دسترس هستند.
روش کوره بلند: در روش کوره بلند، ارتفاع کوره از ۳۰ تا ۹۰ متر متغیر است. در این روش علاوه بر کک و سنگ آهک، مواد خام حاوی آهن نیز در فرایند ذوب مورد استفاده قرار میگیرند. ۶۰ درصد از حدود ۷۰۰ میلیون تن فولاد تولید شده در جهان، با استفاده از روش کوره بلند تولید میشود. دو هدف عمده استفاده از این روش، یکی تولید چدنهای خام و مایع و دیگری تولید فولاد است. در این روش، بدنه کورهها که به شکل استوانه طراحی شده است، از ورق فلزی ضخیم ساخته شده و داخل آن با آجرهای مقاوم در برابر حرارت پوشانده شده است. در این کورهها از آجر نسوز، هم در محفظه و هم در پایه استفاده میشود تا دچار حریق و آتشسوزی تحت تاثیر حرارت بالای ذوب نشود.
چلیپا کابل پویا نماینده رسمی سیم و کابل افشارنژاد خراسان (صنعتی الکتریک خراسان) و سیم و کابل شاهین.