آهن چگونه تولید می شود؟

آهن چگونه تولید می شود؟

آهن در سراسر پوسته زمین یافت می شود ، که به شدت با اکسیژن و سیلیس مرتبط است. سنگ آهن نوعی اکسید آهن است که با شن ریز مخلوط می شود. کربن نیز طبیعت نسبتاً فراوانی دارد و به اشکال مختلف یافت می شود. در صنعت فولاد از زغال سنگ و در بعضی موارد از زغال استفاده می شود. ذغال سنگ نقش مضاعفی در ساخت فولاد دارد. به عنوان سوخت ، امکان رسیدن به دمای بالا (حدود 1500 درجه سانتیگراد) لازم برای ذوب سنگ را فراهم می کند. به عنوان کاهنده ، با اکسیژن در دمای بالا از سنگ معدن در ارتباط است و آهن را آزاد می کند. فرآیند حذف اکسیژن از آهن برای اتصال به کربن ، احیا نامیده می شود و در داخل تجهیزات موسوم به کوره بلند انجام می شود. قبل از انتقال به کوره ، سنگ معدن و زغال سنگ قبلاً آماده شده اند تا عملکرد و اقتصاد فرآیند را بهبود بخشند. سنگ معدن به گلوله تبدیل شده و زغال سنگ تقطیر می شود تا کک بدست آید ، که همچنین محصولات جانبی کربو شیمیایی تولید می کند. در فرآیند احیا ، آهن مایع می شود و آهن ذوب اول نامیده می شود و ناخالصی هایی مانند سنگ آهک ، سیلیس و غیره را تشکیل می دهند که ماده اولیه تولید سیمان است. مرحله بعدی فرآیند ، پالایش است. آهن را با سوزاندن ناخالصی ها و مواد اضافی به کوره مذاب می برند که هنوز در حالت مایع است تا به فولاد تبدیل شود. تصفیه فولاد در کوره های اکسیژن یا برقی انجام می شود.

سرانجام ، مرحله سوم فرآیند ساخت فولاد ، نورد است.  فولاد ، در یک فرآیند انجماد ، از نظر مکانیکی تغییر شکل یافته و به محصولات فولادی مورد استفاده در صنعت تبدیل تبدیل می شود مانند صفحات ضخیم و نازک ، سیم پیچ ، میلگرد در کرمان ، پروفیل کرمان ، میله و غیره .

اساساً فولاد از سنگ آهن ، ذغال سنگ و آهک تولید می شود. ساخت فولاد را می توان به سه مرحله تقسیم کرد: آماده سازی ، کاهش ، تصفیه و نورد.

1. آماده سازی : بیشتر سنگ آهن (ریزدانه ها) با استفاده از ریزهای آهک و کک تجمع می یابد و محصول بدست آمده را سینتر می نامند و زغال سنگ فرآوری می شود و به کک تبدیل می شود.

2. کاهش: این مواد اولیه که اکنون آماده شده اند ، در کوره بلند بارگیری می شوند. اکسیژن گرم شده تا دمای 1000 درجه سانتیگراد از پایین کوره بلند می شود.  ذغال سنگ ، در تماس با اکسیژن ، گرمی تولید می کند که بار فلزی را ذوب کرده و روند کاهش سنگ آهن را به یک فلز مایع آهن آغاز می کند. آهن آلیاژی از آهن و کربن با محتوای کربن بسیار بالا است.

3. پالایش: از اکسیژن یا فولاد برای تبدیل آهن مایع یا جامد و ضایعات آهن و فولاد به فولاد مایع استفاده می شود. در این مرحله ، بخشی از کربن موجود در آهن همراه با ناخالصی ها از بین می رود. بیشتر فولاد مایع در تجهیزات ریخته گری مداوم برای تولید محصولات نیمه تمام ، شمش و بلوک جامد می شود.