شناسهٔ خبر: 23160004 - سرویس علمی-فناوری
نسخه قابل چاپ منبع: فولاد نیوز | لینک خبر

نحوه تولید فولاد؛ خلاصه‌ای از کوره‌های انفجاری

صاحب‌خبر - فلزات به دو شکل وجود دارند: فلزات آهنی و فلزات غیر آهنی. فلزات آهنی حاوی عنصر آهن هستند و از آهن به‌عنوان ماده اصلی آنها استفاده می‌شود، اما فلزات غیر آهنی فاقد آهن هستند و فلز پایه آنها ممکن است فلزاتی مانند طلا، مس، نقره، آلومینیوم، منیزیم، تیتانیوم یا سایر عناصر فلزی باشند. فلزاتی مانند فولاد معمولی، چدن، فولاد با مقاومت بالا و فولاد ابزاری نمونه‌هایی از فلزات آهنی هستند. مختصری بر تولید فولاد برای ساخت فولاد، در مرحله نخست باید سنگ‌آهن را از معادن زیرزمینی استخراج کنند و سپس آنها را در کوره‌های انفجاری ذوب کنند. در طی این مرحله ناخالصی‌های سنگ‌آهن حذف شده و آهن خالص به دست می‌آید که درنهایت به آن کربن اضافه می‌کنند. در این مرحله با توجه به عناصر آلیاژی اضافه شده به آهن مذاب، می‌توان نوع فولاد را تعیین کرد، به‌عنوان‌مثال مقدار کربن کمتر از 1 درصد منجر به تولید فولاد معمولی می‌شود. کوره‌های انفجاری کوره‌های انفجاری یکی از تجهیزات پیشرفته در کارخانجات ذوب آهن هستند که امکانات و متعلقات فراوانی دارند. بااین‌حال، در ساده‌ترین حالت، کوره‌ها را می‌توان به‌صورت یک پوسته فلزی بسیار بزرگ تعریف کرد که به‌صورت استوانه‌ای ساخته شده است و در داخل آن از آجر مقاوم در برابر حرارت استفاده می‌شود. هنگامی‌که کوره‌های انفجاری شروع به کار می‌کنند، معمولاً کار خود را به‌طور پیوسته تا زمان از بین رفتن لایه نسوز ادامه می‌دهند. ادامه کار کوره بستگی به طول عمر لایه نسوز دارد و هر چه عمر این لایه بیشتر باشد کارایی کوره نیز بیشتر خواهد بود. از طرفی زمانی که این لایه نسوز از بین برود، کوره بسته شده و از ادامه فعالیت آن جلوگیری می‌شود. طول عمر هر کوره ممکن است چندین سال طول بکشد و متغیر است. نحوه تزریق مواد اولیه و عملکرد کوره سنگ‌آهن و سایر مواد آهنی مانند قراضه آهن به همراه کک و سنگ آهک از قسمت بالایی کوره تزریق می‌شوند و شروع فعالیت آن از قسمت پایین کوره می‌باشد. زمانی که این مواد حرارت می‌بینند به حالت نیمه ذوب درآمده که به پشته معروف است. در نیمه بالایی کوره به دلیل حرارت زیاد، مقدار زیادی از اکسیژن حذف می‌شود. در نیمه راه نیز آهک شروع به واکنش با ناخالصی‌های موجود در سنگ‌آهن می‌کند و کم‌کم سرباره ایجاد می‌شود. خاکستر تولیدشده از کک توسط سرباره جذب می‌شود و قسمتی از سیلیکای موجود در سنگ‌آهن به سیلیکون کاهش می‌یابد و در آهن مذاب حل می‌شود. در این مرحله کربن نیز به آهن اضافه می‌شود. در قسمت پایین کوره دما بسیار بالا می‌رود و دمای آن به حدود 3 هزار فارنهایت می‌رسد. درنهایت ترکیب سرباره با آهن مذاب تولید یک استخر از مواد مذاب با عمق 4 یا 5 فوت می‌کند. سرباره فولاد از یک دریچه مخصوص تخلیه می‌شود و آهن مذاب نیز به کمک یک شیر تخلیه برای فراوری استخراج می‌شود. این مطلب مختصری از فعالیت کوره‌های انفجاری بود که هرکدام از این مراحل جزئیات بسیار ریزی دارد و هرکدام از این مراحل به یک شکل خاص بر فولاد نهایی تأثیر می‌گذارند.