فولاد چگونه ساخته می شود

فولاد چگونه ساخته می شود

 

فولاد عمدتاً با استفاده از یکی از دو روش تولید می شود: کوره بلند یا کوره قوس الکتریکی.

 

کوره بلند اولین گام در تولید فولاد از اکسیدهای آهن است. اولین کوره بلند در قرن چهاردهم ظاهر شد و یک تن در روز تولید می کرد. حتی اگر تجهیزات بهبود یافته و نرخ تولید بالاتری حاصل شود، فرآیندهای داخل کوره بلند یکسان باقی می مانند. کوره بلند از کک، سنگ آهن و سنگ آهک برای تولید آهن خام استفاده می کند.

زغال سنگ به طور سنتی بخش مهمی از فرآیند تولید کک بوده است. زغال سنگ خرد شده و به صورت پودر در می آید و سپس در اجاقی قرار می گیرد که در آن در غیاب اکسیژن تا دمای 1800 درجه فارنهایت گرم می شود. با گرم شدن اجاق، زغال سنگ شروع به ذوب شدن می کند بنابراین بیشتر مواد فرار مانند روغن، قطران، هیدروژن، نیتروژن و گوگرد حذف می شوند. زغال سنگ پخته شده به نام کک پس از 18 تا 24 ساعت زمان واکنش از اجاق خارج می شود. کک خنک می شود و به قطعاتی از یک اینچ تا چهار اینچ غربال می شود. کک یک سنگ سیاه متخلخل و سخت از کربن غلیظ (حاوی 90 تا 93 درصد کربن) است که مقداری خاکستر و گوگرد دارد اما در مقایسه با زغال سنگ خام بسیار قوی است. قطعات قوی کک با ارزش انرژی بالا، نفوذپذیری، گرما و گازهایی را فراهم می کنند که برای کاهش و ذوب سنگ آهن، گلوله ها و زینتر مورد نیاز است. امروزه گاز طبیعی به طور فزاینده ای به جای کک به همان میزان در کوره بلند اضافه می شود تا انتشار کربن کاهش یابد.

اولین کوره های قوس الکتریکی (eafs) در اواخر قرن نوزدهم ظاهر شدند. استفاده از eafs گسترش یافته است و در حال حاضر بیش از 70 درصد از تولید فولاد در ایالات متحده را تشکیل می دهد. eaf با کوره بلند متفاوت است زیرا با استفاده از جریان الکتریکی برای ذوب ضایعات فولادی، آهن احیا شده مستقیم و/یا آهن خام برای تولید فولاد مذاب، فولاد تولید می کند.