تعریف تولید فولاد به روش کوره بلند

فولاد یکی از مواد مهم در ایجاد پایه های جامعه صنعتی است.

فولاد یک ماده آهنی است که از مقادیر کمی کربن و عناصر آلیاژی تشکیل می شود و می تواند به صورت هزاران ترکیب با خواص دقیق جهت برآورد نیازهای مختلف ایجاد شود.

ارزش فولاد تولید شده در جهان سالانه بیش از 200 میلیارد دلار است.

آهن آلات در مجموعه وسیعی از صنایع مانند تولید وسایل حمل و نقل، ساختمان سازی، آزادسازی انرژی مثل الکتریسیته و گاز طبیعی، تولید غذا به کمک ماشین های کشاورزی، آبرسانی به وسیله پمپ ها و خطوط لوله و توجه به سلامتی با تجهیزات پزشکی کاربرد دارد.

فولاد در اکثر کشورهای جهان تولید می شود، بیش از 96 درصد فولاد جهان در 36 کشور تولید می شود. چین بزرگ ترین تولیدکننده فولاد است که مقدار 567 میلیون تن فولاد را تولید کرد.

دو کشور دیگر نیز بیش از 100 میلیون تن فولاد را تولید کرده اند، ژاپن با 87 میلیون تن و روسیه با 59 میلیون تن.

این سه کشور با هم تقریبا 40 درصد فولاد جهان را تولید می کنند. در مجموع، 20 کشور اول تولیدکننده فولاد حدود 87 درصد فولاد جهان را در سال 2009 تولید کرده اند.

در حالی که چین بزرگ ترین تولیدکننده فولاد است، در عین حال بزرگ ترین مصرف کننده آن با مصرف 500 میلیون تن در سال نیز می باشد.

20 کشور اول دنیا در مصرف فولاد بیش از 83 درصد فولاد جهان را مصرف می کنند. شکل زیر ارزش فولاد و دیگر مواد مورد استفاده عمومی نشان داده می شود.

اگرچه ارزش دقیق مواد تولید شده با زمان تولید و تورم قیمت ها تغییر می کند، بزرگی نسبی ارزش این محصول در جهان نسبت به دیگر مواد آشکار است.

مقادیر تخمینی برخی مواد:
بزرگ ترین بازارها برای تولید فولاد شامل مراکز تعمیرگاهی، ساختمان سازی؛ صنایع خودروسازی و صنایع حمل و نقل می شود.

بیشترین درصد یعنی 26 درصد فولاد تولیدی را مراکز کارگاهی تعمیرگاهی مصرف می کنند.

معرفی روش های تولید فولاد:
با توجه به تنوع موارد استفاده فولاد در دنیا و گسترده شدن دایره مصرف فولاد، تولید فولاد همگام با پیشرفت تکنولوژی تغییرات بسیاری داشته است که در پی این تغییرات تولیدکنندگان سعی در بالا بردن بهره وری و استفاده از انرژی و سوخت های ارزان تر با توجه به محیط جغرافیایی خود کرده اند.

امروزه فناوری های مورد استفاده در تولید محصولات فولادی در مراحل بعد از به دست آوردن فولاد مذاب یعنی ریخته گری و نورد، کم و بیش یکسان است.

اما برای به دست آوردن فولاد مذاب یا خام، از فناوری های مختلفی می توان استفاده کرد.

به طور کلی فولاد خام در ایران از دو روش زیر تولید می گردد:
1 - تهیه آهن خام یا چدن مذاب در کوره بلند و تولید فولاد در کنورتورهای اکسیژنی که این روش در ذوب آهن اصفهان انجام می شود.

2 - احیای مستقیم سنگ آهن و ذوب آهن اسفنجی و قراضه در کوره های الکتریکی از قبیل قوس الکتریکی نظیر کوره های قوس الکتریکی فولاد خوزستان یا کوره های القایی مجتمع فولاد جنوب

لازم به ذکر است که تولید فولاد از روش های دیگری نظیر روش کوره باز نیز انجام می گیرد که با توجه به حجم تولید بسیار محدود آن در جهان، که طبق آمار جامعه جهانی فولاد حدود 2.5 درصد از کل تولید فولاد جهان در سال 2007 بوده است و همچنین کاهش پیوسته تولید از این روش، در اینجا مورد بررسی قرار نمی گیرد.

در روش اول، که شیوه سنتی تولید است از احیای غیر مستقیم آهن استفاده گردیده، سنگ آهن پس از فرآوری به همراه آهک و کک وارد کوره بلند شده، آهن خام یا چدن مذاب به دست می آید.

در مرحله بعد آهن خام در یک مبدل به فولاد مذاب تبدیل گردیده، کربن و ناخالصی های دیگر آن به کمک اکسیژن خارج و فولاد خام تولید می گردد.

روش دوم تولید فولاد، استفاده از کوره های الکتریکی و ذوب مجدد قراضه آهن و فولاد می باشد.

به دلیل کمبود منابع قراضه در جهان و نیز رشد فزاینده قیمت آن در طول سال های گذشته، در این روش می توان به همراه قراضه از آهن اسفنجی نیز برای ذوب در کوره استفاده نمود.

در کشور هند حدود 70 درصد تولید آهن اسفنجی با استفاده از زغال سنگ (حرارتی یا کک نشو) و حدود 30 درصد با استفاده از گاز ( در 7 کارخانه) تولید می گردد.

روش های استفاده از ذغال سنگ در فرآیند احیای مستقیم در هند متنوع بوده و تعدادی از آن ها عبارتند از:

• روش SL/RN.
• روش JINDAL.
• روش DRC.
• روش CODIR.