بررسی فرآیند تولید آهن آلات

همان گونه که در مقاله ی فولاد چیست شرح دادیم در هرکشور مصرف فولاد تابع سطح توسعه یافتگی آن و توسعه یافتگی خود انعکاسی می باشد.

از فولاد به عنوان شاخص توسعه استفاده می شود مانند سطح درآمد، درجه تخصصی شدن اقتصاد کشور، رشد بخش های صنعتی کشور و نیاز به ساختمان های مسکونی و غیره می باشد.

فرآیند تولید آهن آلات:
در کشورهای مختلف جهان دو روش برای تولید آهن آلات وجود دارد:

کوره بلند (کنورتور):
احیا مستقیم یا کوره الکتریکی:
برای تولید آهن آلات به شرایط خاص هرکشور همچنین به نوع مواد اولیه و انرژی قابل دسترس بستگی دارد.

کشوری که منابع آن ذغال سنگ مرغوب می باشد روش کوره بلند مقرون به صرفه می باشد و در کشوری که منابع سرشار آن گاز طبیعی می باشد روش احیا مستقیم آن مقرون به صرفه می باشد.

برای تولید آهن آلات در کارخانه ذوب آهن اصفهان از روش کوره بلند استفاده می شود و در مجتمع های فولاد مبارکه و اهواز برای تولید آهن آلات از روش احیا مستقیم استفاده می شود.

• تولید آهن آلات با استفاده از روش کوره بلند.
• با استفاده از روش سنتی تولید آهن آلات سابقه ی طولانی دارد.

در سال 1600 میلادی در انگلستان اولین کوره تولید شد و از سال 1800 میلادی استفاده تجارتی با روش گرم کردن هوای ورودی آغاز می شود.

برای تولید فولاد پس از استخراج سنگ آهن از معدن به روش کوره بلند که همان روش سنتی می باشد خرد و به اندازه موردنظر الک می شود و به انبار سنگ آهن انتقال داده می شود.

سنگ آهن پس از خرد شدن به همراه مقداری پودر کک ابتدا به قسمت آلگومداسیون منتقل و از آنجا وارد کوره بلند می شود.

برای شارژ کوره بلند به صورت لایه هایی از سنگ آهن، کک و سنگ آهک انجام می شود سپس به وسیله ی لوله های دمش هوای داغ به داخل کوره دمیده می شود.

بنابراین هنگام سرازیر شدن کوره سنگ آهن احیا شده به علت گرمای زیاد ذوب شده و در قسمت تحتانی کوره جمع می گردد.

آهن خام مذاب پس از مدت زمانی معین از کوره تخلیه شده سپس به همراه آهن قراضه به کنورتور انتقال داده می شود.

آهن خام مذاب در داخل کنورتور درجه حرارت و ترکیبات لازم را بر اثر دمیدن اکسیژن به دست می آورد.

فرآیند تولید آهن آلات:
سپس فولاد تولید شده در قالب ریخته شده و به صورت شمش، بیلت و یا بلوم به کارخانه نورد منتقل می شود تا در نتیجه محصول نهایی ساخته شود.

تولید آهن آلات با روش احیا مستقیم:
سنگ آهن در این روش در کنار زغال احیا داده می شود و به صورت آهن اسفنجی در می آید.

در گذشته آهن اسفنجی به دست آمده را به وسیله چکش کاری فرم میدادند تا به آهن آلات تبدیل شوند.

اولین مرحله ی تولید آهن آلات از سنگ آهن بوده و با استفاده از تکنولوژی از روش احیا مستقیم در مقیاس وسیع و در حقیقت از تکنولوژی پیشرفته امروزی و با توجه به این روش قدیمی نشات می گیرد.

در سال 1869 میلادی برای اولین بار از کوره احیا مستقیم استفاده میشد همچنین در سال 1952 از کوره احیا مستقیم استفاده تجارتی با استفاده از گاز طبیعی انجام میشد.

استفاده از روش احیا مستقیم سنگ معدن تغلیظ شده از ابتدا به گندله تبدیل کرده سپس بعد از جدا کردن گندله های ریز بقیه گندله ها به واحد احیا مستقیم منتقل می شود.

حالت جامد گندله بدون اینکه تغییر کند احیا می کنند به عبارت دیگر اکسیژن اکسیدهای آهن را از آن جدا می کنند.

در آنجا بدون آنکه حالت جامد گندله تغییر کند آن را احیا نموده به عبارت دیگر اکسیژن اکسیدهای آهن را از آن جدا می نمایند.

آهن اسفنجی تولید شده از احیا مستقیم با درصدی از آهن قراضه جهت ذوب وارد کوره های قوس الکتریکی می شود.

در حقیقت ناخالصی موجود در آهن اسفنجی در این مرحله تغلیظ شده و همراه با مقدار کمی اکسید آهن به صورت سرباره از فولاد مذاب جدا می شود.

فولادی که از طریق کوره های بلند به وجود می آید را می توان با روش ریخته گری به ظاهری مناسب برای ارسال به کارخانه ی نورد تبدیل کرد.