فولاد - فرآیندهای تولید فولاد

با توجه به اينكه صنعت فولاد يكي از صنايع بنيادي هر كشور مي باشد و در واقع يكي از معيار هاي صنعتي شدن هر كشور وابسته به پيشرفت و توسعه اين صنعت مي باشد؛ توجه خاص به آن و بهبود و توسعه آن از اهميت ويژه اي برخوردارست. بنابراين در اين صنعت نيز همانند بسياري از صنايع ديگر پژوهشها و سرمايه گذاريهاي زيادي براي بهبود كيفيت، توليد فولادهاي خاص،كاهش مصرف انرژي و كاهش آلودگي محيط زيست انجام گرفته است. با توجه به اينكه صنعت فولاد جزء صنايع انرژي بر بوده و حاملهاي انرژي سهم قابل توجهي از قيمت تمام شده فولاد را بخود اختصاص مي دهند، ارايه راهكارهايي جهت مديريت مصرف انرژي كاملا ضروري مي باشد و كاهش مصرف انرژي در توليد فولاد، محور اصلي برنامه هاي كارخانجات فولاد و مولفه اصلي اهداف شركت هاي فولادسازي جهان است. در رقابت مواد از قبيل پلاستيكها، آلومينيم، پودرهاي فلزي، كامپوزيت و چوب، فولاد هنوز به دليل قيمت پائين و قابليت توليد بالا، غالب است. صنايع پايه از قبيل حمل ونقل، ساختمان، ساخت ماشين آلات، معدن و ديگر صنايع مرتبط با توليد و انتقال انرژي به فولاد وابسته اند. بر اين اساس، تقاضاي جهاني فولاد بالاست و در آينده هم، اگر افزايش نيابد ثابت مي ماند.

تاريخچه صنعت فولاد ايران

صنعت فولاد كشور عملاً در سال 1351 با راه اندازي كارخانه ذوب آهن اصفهان توسط روسها آغاز شد. در ادامه توسعه اين صنعت، واحد فولاد اهواز در سال1361 و پس از آن فولاد مباركه شروع بكار كردند. در ادامه آنها كارخانجات نورد فولاد جهت تبديل فولاد خام توليدي به محصولات قابل عرضه به بازار راه اندازي شدند.

انواع فرايند ها

فرايند توليد فولاد شامل فرايند هاي اصلي آهن سازي، فولاد سازي و ريخته گري و نورد و فرايند هاي آماده سازي مواد اوليه و احياء، شامل اگلومراسيون، گندله سازي و كك سازي مي باشد

روشهاي اصلي توليد فولاد در دنيا بطور كلي به دو دسته زير تقسيم مي شود
Integrated Mill ( Ore-Base )
در اين روش ماده اوليه سنگ معدن آهن (اكسيد آهن) مي باشد كه اكسيد آهن در فرايند آهن سازي و بااستفاده از يك ماده احيا كننده، احياء شده و به آهن تبديل مي شود. پس از آن در فرايند فولاد سازي با افزودن كربن و ساير افزودنيهاي ضروري، آهن به فولاد تبديل مي گردد.
Mini Mill ( Scrap – Base)
در اين روش ماده اوليه، قراضه هاي آهن و فولاد است كه پس از ذوب در كوره هاي قوس الكتريكي، حذف ناخالصيها، افزودن كربن و ساير مواد ضروري به فولاد تبديل مي گردد
روش Integrated Mill به دو تكنولوژي ذيل تقسيم مي گردد
	تكنولوژي کوره بلند- کنورتور
	تكنولوژي احياي مستقيم
تکنولوژي کوره بلند- کنورتور
در اين روش، از كوره بلند ( Blast Furnace ) در توليد آهن با استفاده از ماده احيا كننده كك كه از زغال سنگ حاصل ميشود ، و از كوره هاي اكسيژني ( BOF ) جهت توليد فولاد از آهن استفاده مي گردد. دركنار فرايند هاي اصلي (آهن سازي و فولاد سازي)، فرآيندهاي جانبي شامل کک سازي جهت تهيه ماده اوليه عمليات احياء و اگلومراسيون جهت آماده سازي سنگ معدن آهن نيز وجود دارند که در واقع خوراك مورد نياز فرآيندهاي اصلي را فراهم ميكنند. اين تکنولوژي مهمترين شيوه توليد فولاد خام در جهان به شمار مي آيد و حدود 60 درصد فولاد خام دنيا به اين روش توليد مي شود. در اين روش براي تبديل چدن مذاب به فولاد از كوره هاي BOF استفاده مي شود كه اين كوره ها پس از بهبود تكنولوژي فولادسازي، جايگزين كوره هاي (OHF (Open Hearth Furnace شده است. در کشورمان كارخانه ذوب آهن اصفهان از اين تكنولوژي استفاده مي كند.
لینک مطلب
احياي مستقيم– كوره هاي قوس الكتريكي
تكنولوژي ديگري توليد فولاد روش احياي مستقيم مي‌باشد. در اين روش گاز طبيعي (CH4) عامل احياي سنگ معدن آهن است و در كشورهايي با منابع غني گاز طبيعي مانند ايران مورد توجه مي ‌باشد. سهم فولاد خام توليدي از اين روش در دنيا در حدود 7% است. تكنولوژي احياي مستقيم به چند تكنولوژي عمده تقسيم مي شود كه مهمترين آنها عبارتند از
	MIDREX
	HYLIII
	HYLIV
	Fluid Bed
كه رايج ترين آنها، تكنولوژي MIDREX مي باشد
تاکنون تعداد 26 واحد MIDREX در دنيا نصب و راه اندازي شده است كه 2 واحد آن در مجتمع هاي فولاد مباركه و فولاد خوزستان در کشور قرار دارند.
Coke Making Iron Making(Blast Furnace) Iron Making (Direct Reduction)   Steel Making(B.O.F) Steel Making(E.A.F)