تولید فولاد و مراحل آن؛ فولاد چگونه ساخته می شود؟
تولید فولاد و مراحل آن؛ فولاد چگونه ساخته می شود؟
فولاد به طور گسترده در هر صنعتی از ساخت و ساز و ساخت و ساز تا ساخت قطعات مختلف استفاده می شود. تقاضای جهانی برای تولید فولاد هر سال در حال افزایش است. فولاد قوی، ارزان و آنقدر همه کاره است که دنیای مدرن بدون آن قابل تصور نیست. بررسی ها نشان می دهد که پس از سیمان، فولاد دومین کالای تولید انبوه در جهان است. فولاد سازگار با محیط زیست، قابل بازیافت، پایدار و بادوام است و به اشکال مختلف تولید می شود. در این مقاله با فرآیند تولید فولاد یا فولادسازی آشنا می شویم.
فرآیند تولید فولاد
برای تولید فولاد روش های مختلفی وجود دارد. ابتدایی ترین روش کوره باز نامیده می شود. البته این روش به مرور زمان جایگاه خود را از دست داده است; زیرا با معرفی روش بسمر در فولادسازی تحول عظیمی در صنعت فولادسازی به وجود آمد به گونه ای که میزان تولید چندین برابر شد.
اما اختراع روش بسمر پایان راه نبود و با توسعه این روش، فولادسازی با کوره اکسیژن قلیایی ادامه یافت. امروزه تولید فولاد با استفاده از روش BOF بیشترین سهم را در بین تمامی روش های موجود دارد. جدیدترین روش فولادسازی کوره قوس الکتریکی نیز نامیده می شود. این روش هنوز در حال توسعه است و ممکن است روزی جای روش BOF را بگیرد. در ادامه به این سوال مهم که چگونه آهن را به فولاد تبدیل کنیم پاسخ خواهیم داد. . برای این پاسخ ابتدا باید ۴ روش فولادسازی را بررسی کنیم. در مقاله فولاد چیست با خواص، مشخصات و کاربردهای این آلیاژ آشنا شوید.
تولید فولاد کوره باز
این روش قدیمی ترین روش تولید فولاد است. کوره اجاق باز که با یک کوره و سقف کم عمق طراحی شده است، محیطی را ایجاد می کند که به حذف ناخالصی ها از آهن خام مورد استفاده در فرآیند فولادسازی کمک می کند. یک کوره باز امکان قرار دادن چدن را به گونه ای فراهم می کند که ترکیب شعله های باز و هوای گرم تولید شده در داخل کوره بتواند فعالیت شیمیایی لازم برای تولید فولاد را تحریک کند.
با گذشت زمان، کوره روباز جایگاه خود را از دست داده است، زیرا فناوری های جدید حذف ناخالصی ها و تولید فولاد با عیار بالاتر و کاهش هزینه های تولید را ممکن می سازد. بسیاری از کاهش هزینه‌های تولید به دلیل توسعه روش‌های جایگزین که کارآمدتر انرژی بودند، مانند کوره‌های قوس الکتریکی یا کوره‌های اکسیژن رخ داد. در حالی که این روش دیگر در سراسر جهان مورد استفاده قرار نمی گیرد، کوره باز هنوز در برخی کشورها استفاده می شود، اگرچه تولید با این روش معمولاً در مقیاس بسیار کوچکتر از چند دهه پیش است.
تولید فولاد به روش بسمر
در سال ۱۸۵۶، هنری بسمر یک حق اختراع برای روش جدید تولید فولاد به ثبت رساند. استفاده از مبدل بسمر به جای کوره سنتی، دمیدن هوا از زیر کوره به آهن خام به دست آمده از کوره بلند و انجام فرآیند بازیافت آهن را ممکن کرد. این عمل منجر به سوختن کربن اضافی در فولاد خام و همچنین اکسید شدن ناخالصی ها و تبدیل شدن آنها به سرباره می شود. اکسیداسیون همچنین به تولید و حفظ گرمای زیاد مورد نیاز برای فولادسازی کمک می کند.
کوره های روباز تاکنون امکان بارگیری یک بار در روز را داشتند. اما اختراع روش بسمر که برای تولید ۵ تن فولاد تنها ۱۲ دقیقه زمان می برد، بسیار سریع بود و در نتیجه این ابداع، آغاز انقلاب صنعتی به وجود آمد. فولاد تولید شده به روش بسمر بسیار قوی تر و با کیفیت تر از آن چیزی بود که اکثر فولادسازان می توانستند به آن امیدوار باشند.
تولید فولاد به روش کوره اکسیژن قلیایی
کوره اکسیژن قلیایی (Basic Oxygen Furnace) که به اختصار BOF نامیده می شود، مهمترین روش تولید فولاد امروزی است. حدود ۷۰ درصد فولاد جهان از این طریق تولید می شود. روش کوره اکسیژن قلیایی در واقع روش بسمر بهینه شده است. این فرآیند امکان تولید ۱۵۰ تا ۲۰۰ تن فولاد در هر ذوب را فراهم می کند. زمان بین دو بارگذاری در این روش نیز ۴۵ دقیقه است.
تولید فولاد به روش کوره برقی
پس از روش BOF، روش کوره قوس الکتریکی (EAF) بیشترین سهم را در تولید فولاد جهان دارد. حدود ۳۰ درصد فولاد جهان از این طریق تولید می شود. کوره برقی ظرفیت تولید حدود ۲۵ تا ۲۰۰ تن فولاد در هر زمان ذوب را دارد. فرآیند ذوب ۲ ساعت طول می کشد. ضمناً زمان بین دو تخلیه در این کوره حدود ۴ ساعت می باشد.
از مزایای تولید فولاد به روش کوره برقی می توان به امکان آلیاژسازی، تولید فولاد ابزار و فولاد ضد زنگ اشاره کرد. علاوه بر این، فولادهای تولید شده به این روش نسبت به فولادهای تولید شده به روش BOF از کیفیت بالاتری برخوردارند، اما هزینه تولید آنها نیز بالاتر است.
فولاد از چه چیزی ساخته شده است؟
فولاد در درجه اول آلیاژی از آهن و کربن است. بنابراین آهن به عنوان عنصر اصلی و زمینه در همه فولادها وجود دارد و کربن نیز مهمترین عنصر آلیاژی است. سایر عناصر آلیاژی ممکن است در ترکیب شیمیایی فولادها یافت نشوند، اما عدم وجود کربن به این معنی است که این ماده دیگر اصلاً فولاد نیست. البته آنچه مهم است میزان کربن موجود در ترکیب شیمیایی فولاد است که بر اساس آن انواع فولادها طبقه بندی می شوند.
مهمترین عناصر در ترکیب شیمیایی انواع فولادها عبارتند از:
- کربن
- منگنز
- کروم
- نیکل
- مولیبدن
- وانادیم
- بور
- تیتانیوم
- سیلیسم
- گوگرد
- فسفر
- آلومینیوم
مراحل تولید فولاد و مقاطع فولادی
روش های فولادسازی از زمان شروع تولید صنعتی در اواخر قرن نوزدهم به طور قابل توجهی تکامل یافته است. با این حال، روش های مدرن هنوز بر اساس فرآیند بسمر است که از اکسیژن برای کاهش محتوای کربن آهن استفاده می کند. امروزه در تولید فولاد از مواد بازیافتی و همچنین مواد خام سنتی مانند سنگ آهن، زغال سنگ و سنگ آهک استفاده می شود. تقریباً تمام تولیدات فولادی به روش های BOF و EAF انجام می شود.
آهن‌سازی اولین مرحله در فولادسازی است که شامل ذوب ورودی‌های خام سنگ آهن، کک و آهک در کوره بلند می‌شود. آهن مذاب حاصل همچنان حاوی ۴ تا ۴٫۵ درصد کربن و سایر ناخالصی هایی است که آن را شکننده می کند. در مرحله اول فولادسازی به نام متالورژی اولیه، فولاد در کوره های BOF و EAF تولید می شود.
قیمت لوله گالوانیزه با توجه حجم خرید متفاوت است و هر چه حجم خرید بیشتر باشد، تخفیف بیشتری به مشتریان تعلق میگیرد.
با شماره گیری می توانید از مشاوره ی حرفه ای کارشناسان ما بهره مند شوید.
☎️جهت اطلاع از آخرین قیمت و استعلام تماس بگیرید
بهترین قیمت موجود در بازار و ارسال به تمام نقاط تهران و ایران.
جهت اطلاعات بیشتر با شماره تلفن 
تماس بگیرید.
متالورژی ثانویه شامل پالایش فولاد مذاب تولید شده از هر دو مسیر BOS و EAF برای تنظیم ترکیب فولاد است. این کار با افزودن یا حذف برخی عناصر خاص و یا دستکاری دما و جو محیط تولید انجام می شود. بسته به نوع فولاد مورد نیاز، می توان از فرآیندهای فولادسازی ثانویه زیر استفاده کرد:
- هم زدن
- کوره ملاقه ای
- تزریق ملاقه
- گاز زدایی
- CAS-OB (تنظیم ترکیب شیمیایی با گاز آرگون یا اکسیژن)
همانطور که ریخته گری ادامه می یابد، فولاد مذاب در قالب سرد می شود و به یک پوسته فولادی نازک تبدیل می شود. در مرحله بعد، بسته به کاربرد، آن را به اشکال مختلف برش می دهند، از جمله اسلب برای محصولات مسطح (ورق ها و نوارها)، شکوفه ها برای بخش ها (تیرها)، و بیلت ها برای محصولات بلند (سیم یا نوارهای نازک).
در شکل دهی اولیه، فولاد در حال ریخته گری اغلب با نورد گرم به اشکال مختلف در می آید. نورد گرم فرآیندی است که عیوب را برطرف کرده و قطعه را به شکل و کیفیت سطح مورد نیاز می رساند. محصولات نورد گرم به محصولات تخت، محصولات بلند، لوله های بدون درز و محصولات ویژه تقسیم می شوند.
شکل دهی فولاد ثانویه
در نهایت نوبت به تکنیک های شکل دهی فولاد ثانویه می رسد تا شکل و خواص نهایی آن را ایجاد کنند. این تکنیک ها عبارتند از:
- شکل دهی سرد (نورد سرد)
- ماشینکاری (حفاری)
- اتصال (جوشکاری)
- پوشش (گالوانیزه)
- عملیات حرارتی (تمپر)
- عملیات سطحی (کربورسازی)
قیمت لوله گالوانیزه با توجه حجم خرید متفاوت است و هر چه حجم خرید بیشتر باشد، تخفیف بیشتری به مشتریان تعلق میگیرد.
با شماره گیری می توانید از مشاوره ی حرفه ای کارشناسان ما بهره مند شوید.
☎️جهت اطلاع از آخرین قیمت و استعلام تماس بگیرید
بهترین قیمت موجود در بازار و ارسال به تمام نقاط تهران و ایران.
جهت اطلاعات بیشتر با شماره تلفن تماس بگیرید.
تکنیک های شکل دهی فولاد ثانویه
شکل دهی فولاد ثانویه
تکنیک های شکل دهی فولاد ثانویه تا شکل و خواص نهایی آن این تکنیک ها عبارتند از:
شکل دهی سرد (نورد سرد)
ماشینکاری (حفاری)
اتصال (جوشکاری)
پوشش (گالوانیزه)
عملیات حرارتی (تمپر)
عملیات سطحی (کربورسازی)
فرآیند تولید فولاد
برای تولید فولاد روش های مختلفی وجود دارد. ابتدایی ترین روش کوره باز نامیده می شود. البته این روش به مرور زمان جایگاه خود را از دست داده است; زیرا با معرفی روش بسمر در فولادسازی تحول عظیمی در صنعت فولادسازی به وجود آمد به گونه ای که میزان تولید چندین برابر شد.
📌 مطالب پیشنهادی :