آیا تا به حال به این فکر کرده اید که فولاد چگونه ساخته می شود؟ مواد اولیه تحت مجموعه ای پیچیده از فرآیندها قرار می گیرند تا در محصولات و پروفیل های فولادی که به طور گسترده در محیط های داخلی ، تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند ، تغییر شکل دهند. و در اینجا شرح مختصری از نحوه دستیابی به آن است.
فولاد از سه ماده اصلی- سنگ آهک ، کک و سنگ آهن ساخته می شود و یک سری فرایندها را برای تکمیل مسیر از سنگ به پروژه انجام می دهد.
ساخت آهن
آهن مورد استفاده برای ساخت فولاد معمولاً از سه ارائه اصلی تشکیل شده است.
- سنگ معدن- ترکیبی که در طبیعت یافت می شود حاوی آهن ، اکسیژن و سایر مواد معدنی است.
- گنداله- سنگ آهن که خرد شده و ترکیبات ناخواسته برداشته می شوند تا پودر آهن غلیظی ایجاد شود که برای تولید گنداله بیشتر پردازش می شود.
- سینتر- مخلوطی از سنگ آهن ، آهک و کک برای ایجاد یک محصول مناسب برای شارژ کوره بلند
پودر ، سنگ آهن ، یا گلوله ، کک و سنگ آهک به قسمت بالای کوره اضافه می شود (که شارژ می شود) که هوای داغ را منفجر می کند ، از این رو اصطلاحاً “کوره بلند” را از طریق پایین کوره می نامند.
این باعث می شود که کک بسوزد و به دمای بیش از 2000 درجه سانتی گراد برسد تا فلز داغ ایجاد شود. فلز داغ نامی است که در طی فرآیند تغییر فیزیکی و شیمیایی در فرایند کوره بلند به آهن مایع داده می شود.
فلزات مذاب در پایه کوره قرار می گیرند که در آن سنگ آهک با ناخالصی ها ترکیب شده و سرباره ایجاد می کند. چگالی سرباره کمتر از آهن مذاب است بنابراین به بالای فلز داغ که در آن برداشته می شود بالا می رود.
اگرچه سرباره به عنوان یک محصول زباله تلقی می شود ، اما مجدداً مورد استفاده قرار می گیرد تا در صنایع راهسازی و صنایع سیمان مورد استفاده قرار گیرد.
سپس فلز داغ از کوره در ظروف (اژدر) ریخته می شود که می تواند حدود 300 تن آهن مایع را در مرحله بعدی سفر خود به کارخانه فولاد منتقل کند.
تولید فولاد اولیه
آهن مذاب هنوز حاوی ناخالصی های دیگری است که برای اطمینان از شکنندگی فولاد نهایی باید حذف شوند ، این کار با ریختن فلز مذاب در ملاقه های شارژ که ناخالصی هایی مانند گوگرد از بین می روند ، شروع می شود.
سپس ترکیبی از ضایعات و فلزات مذاب (از اژدرها) وارد کوره فولادی می شوند که اکسیژن با خلوص بالا با فشار بالا بر روی سطح آهن از طریق یک نوار آب سرد خنک می شود.
این روش فولادسازی به عنوان فولادسازی اکسیژن پایه یا BOS نیز شناخته می شود. آهک نیز در این مرحله برای تشکیل سرباره حاوی ناخالصی های ناخواسته اضافه می شود ، این سرباره حذف می شود.
پس از مرحله دمیدن اکسیژن از فرآیند ، فولاد مذاب در ملاقه هایی چسبانده می شود که عناصر آلیاژی به آن اضافه می شوند و فرآیند اکسیداسیون کنترل می شود تا شیمی فولاد مورد نظر ایجاد شود.
به هر فولادی که تولید می شود بسته به خواص فیزیکی و شیمیایی آن درجه یا نامی تعلق می گیرد ، ب
تولید فولاد ثانویه
فرایندهای تولید فولاد ثانویه برای اطمینان از برآورده شدن سخت ترین خواص شیمیایی و فیزیکی مورد نیاز یک درجه خاص فولاد استفاده می شود.
به عنوان مثال ، برای ایجاد فولاد ساختاری ، کربن بیشتری برای افزایش مقاومت کششی باقی می ماند ، در حالی که برای تولید فولاد کششی ، کربن بیشتری برای کاهش مقاومت کششی حذف می شود اما آلومینیوم برای افزایش شکل پذیری اضافه می شود.
فرایندهای تولید ثانویه برای اطمینان از یکنواختی و انطباق دقیق خواص شیمیایی و فیزیکی برای هر درجه خاص ضروری است.
تکنیک های تولید فولاد ثانویه شامل فرآیندهای آلیاژسازی ، اکسیداسیون ، سولفورزدایی ، پردازش خلاء برای کاهش سطح گازهای محلول نامطلوب و تنظیم درجه حرارت برای اطمینان از شرایط مناسب برای پر شدن است.
وقتی فولاد مایع در یک ماشین ریخته گری پیوسته یا قالب ها ریخته می شود تا شمش تولید شود ، این فرآیند بسیار مهم است زیرا این نقطه تولید خطرات آلودگی ذرات و اکسیداسیون از محیط (خارجی) را به همراه دارد.
ریخته گری مداوم فولاد (Concast)
فولاد مذاب به تجهیزات ریخته گری ارسال می شود که در آن یک رشته فلزی پیوسته جامد می شود.
بسته به ابعاد ، ممکن است به آنها شکوفه ، بیلت یا اسلب گفته شود.
فولاد از قالب به صورت عمودی از طریق غلطکی از غلطک ها خارج می شود که در آن با آب سرد می شود ، اسلب ها هنگام خروج از دستگاه ریخته گری صاف می شوند و به طول مشخص آماده می شوند تا در آسیاب های سبک نورد شوند یا برای آهنگری ، نورد مجدد استفاده می شوند.
ساخت فولاد اولیه
در طول فورج اولیه فولاد ، بیلت ها ، شکوفه ها ، شمش ها و اسلب ها از طریق فرآیند نورد گرم شکل می گیرند. نورد گرم کیفیت نهایی فولاد را “تنظیم” می کند و نقص در شکل را برطرف می کند. ساخت اولیه برای ساخت پروفیل ، لوله فولادی بدون درز و محصولات سفارشی استفاده می شود.
تشکیل فولاد ثانویه
این آخرین مرحله شکل دهی و آماده سازی فلز برای استفاده در کاربرد نهایی آن است. تکنیک های تشکیل ثانویه شامل گالوانیزه ، عملیات حرارتی مانند بازپخت ، سخت شدن محفظه یا کار ، پرس ، ماشینکاری ، حفاری ، اتصال ، جوشکاری و برش دستی یا شعله می باشد.