جدید ترین تکنولوژی های تولید فولاد

تکنولوژی تولید فولاد، عاملی مهم در تبدیل این صنعت به مادر صنایع دیگر و پیشرفت همه کشورها است؛ بنابراین توسعه و ارتقاء این صنعت برای حفظ کیفیت زندگی و درآمد هر کشور اهمیت بالایی دارد. توسعه و ارتقاء صنعت، بدون استفاده از تکنولوژی‌های روز، کاری سخت و گاهی امکان‌ناپذیر است.

برای همین همیشه ردپای تکنولوژی در اولین مراحل ساخت دستگاه‌های تولید تا محصولات کارخانه‌های فولادی دیده می‌شود. برای آشنایی بیشتر با فناوری به‌کاررفته در صنایع فولادی این مطلب را تا آخر بخوانید.

آشنایی با تکنولوژی تولید فولاد

ردپای تکنولوژی در کارخانه‌های فولاد، در تمام نقاط مانند دستگاه‌های تولید و محصولات فولادی به‌روز‌شده مثل ورق گالوانیزه، دیده می‌شود. اولین مرحله استفاده از فناوری در ساخت فولاد، تولید فولاد خام از چدن سفت‌وسخت است.

به‌طور‌کلی فرایند تولید فولاد را ‌می‌توانیم به مراحل فولادسازی اولیه و فولادسازی ثانویه تقسیم کنیم. فولادسازی اولیه مربوط به تولید فولاد خام و مرحله ثانویه مربوط به ساخت محصولات فولادی متنوع از راه‌های متفاوت مانند نوردکاری است. روش‌های تولید فولاد خام عبارت‌اند از:

تکنولوژی تولید فولاد روش کوره بلند

کوره بلند روشی برای احیای غیرمستقیم آهن است. در این روش سنگ‎آهن با آهک و کک برای تولید آهن و چدن خام وارد کوره بلند می‌شود. سپس در یک مبدل، آهن را به فولاد مذاب تبدیل می‌کنند و توسط اکسیژن، ناخالصی‌های آن را می‌گیرند تا فولاد خام تولید شود.

در گذشته برای تولید فولاد از کوره‌های بلند OHF (او اچ اف) استفاده می‌کردند؛ اما امروزه با پیشرفت تکنولوژی، کوره‌های نسل جدید BOF (بی او اف) جای کوره‌های قدیمی را گرفته‌اند. در کشور ما کارخانه ذوب آهن برای تهیه فولاد خام و تولید محصولات خود، از تکنولوژی تولید فولاد روش کوره بلند استفاده می‌کند.

تکنولوژی تولید فولاد به روش قوس الکتریکی

در روش EAF با استفاده از کوره‌های الکتریکی و ذوب قراضه‌های فولاد، آهن اسفنجی، مواد بازیافتی خانگی و صنعتی، محصولات تولید می‌شوند. بااینکه این روش نسبت به روش کوره بلند جدیدتر است؛ اما کمتر از آن برای تولید فولاد در جهان نقش دارد.

تولید فولاد با این روش توسط فناوری‌های گوناگونی مانند پرد و میدرکس صورت می‌گیرد. جدیدترین و رایج‌ترین تکنولوژی تولید فولاد در روش احیای مستقیم، روش میدرکس است. در ایران دو کارخانه فولاد اصفهان و اهواز از فناوری تولید فولاد به روش قوس الکتریکی استفاده می‌کنند.

ساخت فولاد توسط کوره باز

در این روش برای تبدیل چدن به فولاد و پاک کردن ناخالصی‌ها، از اکسید آهن استفاده می‌شود. در عمل اکسیداسیون برای گرفتن ناخالصی‌ها، هوای گرم به چدن و مواد مذاب می‌دمند. انجام این روش زمان زیادی می‌برد و برای همین از آن در تهیه فولاد، زیاد استفاده نمی‌شود.

از ابتدای وجود صنعت آهن و فولاد، تکنولوژی با ساخت تجهیزات، ماشین‌آلات و تلاش برای کاهش انرژی در روش‌های تولید، پای خود را به این صنعت باز کرد. امروزه نیز فناوری‌های مختلفی برای کمک به این صنعت، برای ارتقا روش‌های تولید و محصولات سبک و بادوام بوجود آمده‌اند.

معرفی محصولات فولادی بر پایه تکنولوژی

صنایع فولاد، به‌خاطر استفاده‌ در ساختمان‌سازی، خودروسازی، انتقال گاز و موارد دیگر، نقش پررنگی در تمام زوایای زندگی ما دارد. با توجه به کاربردهای متفاوت آهن‌آلات و فولاد، هر محصول فولادی باید ویژگی خاصی داشته باشد. برای همین در تهیه برخی از محصولات از فناوری‌های خاصی استفاده می‌شود. محصولات زیر برخی از تولیدات ساخته شده توسط تکنولوژی‌ تولید فولاد هستند:

تیرآهن فولادی

بااینکه تیرآهن‌ها از اولین تولیدات صنایع فولادی دنیا هستند، پیشرفت دانش فنی باعث سازگاری بیشتر آن‌ها با محیط‌زیست و کم شدن هزینه تولید آن‌ها شده‌است. دردنیای فولاد، تیرآهن‌ها در 4 مدل IPE، INP، هاش و لانه زنبوری تولید می‌شوند.

میلگرد

امروزه، میلگرد‌ها از محصولات فولادی پرکاربرد در تمام زوایای زندگی هستند. با توجه به نقش پررنگ میلگردها در ساختمان‌سازی و صنعت، تکنولوژی تا به امروز نقشی اساسی در کاهش قیمت آنها داشته‌است. در بین کارخانه‌های فولاد داخلی ، ذوب آهن اصفهان از جدیدترین فناوری تولید فولاد برای ساخت میلگردهای باکیفیت، حتی ضد زلزله، استفاده می‌کند.

یکی از اصلی‌ترین فاکتورهای سنجش کیفیت میلگرد، وزن آن است و محصولات ذوب آهن از این لحاظ جزء باکیفیت‌ترین مقاطع دسته‌بندی می‌شوند و در محدوده استاندارد قرار دارند. برای همین قیمت میلگرد ذوب آهن در بازار برای سازندگان اهمیت بالاتری نسبت به سایر برندها دارد.

فولاد ضد زنگ

این نوع از فولاد به ‌دلیل ضریب کربن بالا، در برابر سایش، خوردگی، تغییرات دمایی و ضربه مقاومت بالایی دارند. در کارخانه‌های زیادی در ایران مانند ذوب آهن، از تکنولوژی تولید فولاد ضدزنگ استفاده می‌شود. در حال حاضر در ایران و بسیاری از کشورهای دنیا، فولاد ضدزنگ از نوع فولاد کربنی است؛ اما بعضی از کشورها مانند ژاپن سعی برای جایگزینی آن با فولاد نانو دارند.

ورق‌

ورق محصولی صاف از جنس فولاد و آهن است که با فناوری نورد گرم یا سرد تولید می‌شود. این محصول انواع مختلفی مانند ورق سیاه، گالوانیزه، رنگی و روغنی دارد.

معرفی آخرین تکنولوژی‌های دنیای فولاد

تولیدکنندگان فولاد همیشه برای بهبود کیفیت محصولات، توجه ویژه‌ای به تکنولوژی‌های جدید دارند؛ برای همین با تحقیق و آزمایش‌های مختلف، برای تولید محصولات خود بر پایه جدیدترین فناوری‌ها، تلاش می‌کنند. موارد زیر از جدیدترین فناوری‌های صنعت فولاد باقابلیت بهبود کاربرد محصولات و کاهش آلودگی‌های محیطی هستند:

1- تکنولوژی تولید فولاد با هیدروژن

آخرین و جدیدترین فناوری در صنعت فولاد دنیا، استفاده از تکنولوژی فولاد با هیدروژن (فولاد سبز) است. کشورهایی مانند آمریکا، ژاپن و آلمان، فناوری استفاده از هیدروژن به‌جای کک را برای تولید فولاد انتخاب کرده‌اند.

با این روش، تولید فولاد منجر به آلودگی هوا و محیط‌زیست نمی‌شود و این زیباترین نقش تکنولوژی در صنعت فولاد و آهن است.

2- فولاد MMFX بر پایه فناوری نانو

در دنیای امروزی، فناوری نانو نقش مهمی در بهتر شدن کیفیت و کارایی محصولات مختلف دارد. این فناوری به دنیای فولاد نیز راه پیدا کرده‌است. برخی از کارخانه‌های فولادی با استفاده از نانو باعث ایجاد نسل جدیدی از تکنولوژی تولید فولاد ضدزنگ به ‌اسم MMFX شده‌اند.

این نوع فولاد کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف مانند ساختمان‌سازی، کشاورزی، حمل‌و‌نقل، هوا و فضا دارد. همچنین این کارخانه‌ها با استفاده از تکنولوژی تولید فولاد و نانو، فولاد MMFX را به میلگرد MMFX تبدیل می‌کنند.

معرفی کارخانه‌های همگام با تکنولوژی در ایران

کارخانه‌های زیادی برای عقب نماندن از صنعت فولاد و در دست داشتن بازار خود، همگام با تکنولوژی‌های روز پیش می‌روند؛ ازجمله فناوری موجود در صنعت فولاد ایران می‌توانیم به بومی‌سازی قطعات، تزریق پودر زغال‌سنگ به کوره بلند و استفاده از تجهیزات به‌روز اشاره کنیم. کارخانه‌های زیر، برخی از تولیدکنندگان محصولات فولادی در ایران هستند که همواره سعی بر بهبود محصولات خود بر پایه فناوری‌های روز دارند:

• ذوب آهن اصفهان
• فولاد مبارکه
• فولاد بافق یزد
• فولاد اهواز
• ظفر بناب

کارخانه‌های فوق برای تولید محصولات خود از تکنولوژی تولید فولاد ضدزنگ، روش کوره بلند یا روش قوس الکتریکی استفاده می‌کنند.

استفاده از تکنولوژی در صنعت فولاد باعث افزایش مقاومت محصولات، کاهش قیمت نهایی و حفاظت از محیط‌زیست می‌شود. برای همین بیشتر کارخانه‌ها همواره برای حفظ موقعیت و گسترش بازار سعی در استفاده از انواع مختلف فناوری تولید فولاد دارند. استفاده از دانش فنی در مراحل مختلف تولید و عرضه محصولات، واحدهای صنعتی مانند ذوب آهن را به کارخانه‌های برتر و صادرکننده تبدیل کرده‌است.