زنجیره کامل تبدیل سنگ آهن به فولاد و ضرایب تبدیل آنها

مرحله 1: سنگ آهن به کنسانتره (ضریب تبدیل 1.54)
مرحله 2: کنسانتره به گندله (ضریب تبدیل 1.04)
مرحله 3: گندله به آهن اسفنجی (ضریب تبدیل 1.44)
مرحله 4: آهن اسفنجی به فولاد (ضریب تبدیل 1.21)

در روش کوره القایی با ایجاد جریان متناوب به سیم‌پیچی که دور مواد ذوب‌شونده پیچیده شده، فلزات را ذوب می‌کند. در صورتی‌ که در وسط سیم‌پیچ یک جسم رسانا مثل قرار بگیرد، میدان مغناطیسی ایجاد شده باعث القای جریان‌های گردابی در این اجسام می‌شود. افزایش انرژی به حدی است که می‌تواند جسم را ذوب کند.

مزایا و معایب استفاده از کوره القایی

+ عملکرد آسان

+ نبود آلودگی صوتی

+ راندمان حرارتی بسیار بالا

– فرکانس بالای جریان الکتریکی و قیمت بسیار بالای کوره

– عدم امکان تولید سرباره

از میان استان های تولید کننده فولاد، سه استان اصفهان، هرمزگان و خوزستان به دلیل وجود کارخانه های بزرگی مثل فولاد خوزستان، فولاد مبارکه، ذوب آهن و فولاد هرمزگان، برترین تولید کنندگان کشور هستند.

تولید فولاد به روش قوس الکتریکی در کشور ما بسیار حائز اهمیت است، چرا که بخاطر انرژی ارزان، مخصوصا گاز، عمده فولاد سازان به سمت تولید با این روش سوق پیدا کرده اند.

در این روش ابتدا مقداری قراضه آهن داخل کوره ریخته شده و به کمک الکترودها که با ایجاد جریان برق قوی حرارت بالایی ایجاد می کنند، عملیات ذوب انجام می شود. سپس آهن اسفنجی وارد کوره شده و عملیات ذوب ادامه می یابد. معمولا ترکیب استفاده از آهن اسفنجی و قراضه به صورت 9 به 1 می باشد که علت آن کمبود و قیمت بالای قراضه می باشد که باعث جایگزینی آهن اسفنجی بجای استفاده کامل از قراضه شده است. استفاده از 10 الی 20 درصد قراضه به منظور کمک به بهتر شدن عملیات ذوب الزامی می باشد. در مرحله ذوب مقداری مواد دیگر از جمله سنگ آهک برای جداسازی ناخالصی ها و برخی فروآلیاژ ها برای رسیدن به ترکیب فولاد مورد نظر به کوره اضافه می شود.

مزایا و معایب استفاده از قوس الکتریکی

+ انعطاف‌پذیری بالای کوره

+ امکان تولید انواع شمش فولادی

+ کنترل دمای فولاد مذاب

+ کیفیت بالاتر فولاد تولید شده در مقایسه با روش کوره بلند

– هزینه‌ی بالا

ورق گرم در صنایع مختلف کاربرد دارد که خلاصه آن به شرح زیر می باشد:

• سازه های ساختمانی
• صنعت خودرو (به منظور استحکام ساخت برخی از قطعات خودرو مانند شاسی)
• ساخت لوازم خانگی
• تولید تجهیزات کشاورزی
• تجهیزات راه آهن (به عنوان مثال: ریل و اجزای واگن ریلی)
• ساخت لوله های انتقال نفت و گاز
• ساخت انواع تانکرها یا کشتی های مختلف
• سایر مصارف سنگین و صنعتی

در این روش، ماده اولیه، سنگ آهن است که در فرآیند آهن سازی و با استفاده از یک ماده احیا کننده، احیا شده و آهن تبدیل می شود. پس از آن در فرآیند فولاد سازی با افزودن کربن و دیگر افزودنی های ضروری، آهن به فولاد تبدیل می شود. در این روش که شیوه سنتی تولید است، از احیای غیر مستقیم آهن استفاده می شود.

سنگ آهن پس از فرآوری به همراه آهک و کک (زغال سنگ) وارد کوره بلند شده و نهایت آهن خام یا چدن مذاب بدست می آید. در مرحله بعد، آهن خام در یک کانورتور (مبدل) به فولاد مذاب تبدیل می شود و کربن و ناخالصی های دیگر آن به کمک اکسیژن، از فرآیند، خارج و فولاد خام تولید می شود. در کنار فرآیند های اصلی (آهن سازی و فولاد سازی)، فرآیندهای جانبی شامل کک سازی برای تهیه ماده اولیه عملیات احیا و اگلومراسیون (کلوخه سازی) برای آماده سازی سنگ معدن آهن نیز وجود دارند که در واقع خوراک مورد نیاز فرآیندهای اصلی را فراهم می کنند.

این فناوری مهم ترین شیوه تولید فولاد خام در جهان به شمار می آید و لازم به ذکر است که حدود 60 الی 70 درصد فولاد خام دنیا به این روش تولید می شود. در این روش برای تبدیل چدن مذاب به فولاد، از کوره های BOF استفاده می شود که این کوره ها پس از بهبود فناوری فولادسازی، جایگزین کوره های OHF شده است.

در کشور ما از این روش در شرکت ذوب آهن اصفهان و شرکت فولاد زرند ایرانیان استفاده می شود.

مزایا و معایب استفاده از کوره بلند

+ جداسازی مناسب ناخالصی‌ها

+ امکان تولید شمش فولادی در حجم بالا

– درصد بالای ضایعات

– انعطاف‌پذیری نه‌چندان مناسب فولاد تولید شده

– تولید گازهای آلاینده قوی