فولاد و نحوه تولید در ایران

فولاد سازی فرآیند تولید فولاد از سنگ آهن است.

در فولادسازی ، ناخالصی هایی از جمله نیتروژن ، سیلیکون ، فسفر ، گوگرد و کربن اضافی (مهمترین ناخالصی) از آهن ترشح شده خارج می شوند

عناصر آلیاژی مانند منگنز ، نیکل ، کروم ، کربن و وانادیوم برای تولید درجه های مختلف اضافه می شوند.

فولاد

 کم کردن میزان گازهای حل شده از جمله نیتروژن و اکسیژن و ناخالصی های وارد شده (به اصطلاح “اجزاء”) نیز برای اطمینان از کیفیت محصولات ریخته شده از فولاد مایع مهم است.

تاریخچه فولاد سازی و معرفی محصولات فولادی

فولادسازی معمولا در قرن های مختلف وجود داشته است

اما تا اواخر قرن نوزدهم در مقیاس گسترده ای تجاری نشده بود.

  در دهه 1850 و 1860 ، روند بسامر و روند زیمنس-مارتین ، فولادسازی را به یک صنعت سنگین تبدیل کردند.

امروزه دو فرایند عمده تجاری برای ساختن فولاد وجود دارد. یعنی فولادسازی اکسیژن پایه که دارای آهن چربی مایع از کوره انفجار و فولاد قراضه به عنوان مواد اصلی خوراک ، و کوره قوس الکتریکی (EAF) است

که از فولاد قراضه یا مستقیم استفاده می کند. کاهش آهن (DRI) به عنوان مواد اصلی خوراک.

فولادسازی اکسیژن عمدتا به واسطه ماهیت گرمسیری واکنش های داخل رگ سوخت داده می شود.

در مقابل ، در ساخت EAF ، از انرژی الکتریکی برای ذوب قراضه جامد و / یا مواد DRI استفاده می شود.

در زمان های اخیر ، با تولید انرژی شیمیایی بیشتر به این فرآیند ، فن آوری تولید EAF به تولید فولاد اکسیژن نزدیکتر شده است.

فولاد سازی نقش اساسی در توسعه جوامع باستانی ، قرون وسطایی و مدرن فن آوری ایفا کرده است.

فرآیندهای اولیه ساخت فولاد در دوره کلاسیک در ایران باستان ، چین باستان ، هند و روم انجام شد

اما روند فولادسازی باستان پس از سقوط امپراطوری روم غربی در قرن 5 میلادی در غرب از بین رفت.

تفاوت چدن با فولاد

چدن ماده ای  شکننده است که کار با آن دشوار است

در حالی که فولاد قابل انعطاف پذیری ، نسبتاً آسان تشکیل شده و یک ماده همه کاره است.

در بیشتر تاریخ بشر ، فولاد فقط در مقادیر کمی ساخته شده است.

از زمان اختراع فرآیند در قرن نوزدهم و متعاقبا تحولات فناوری در فن آوری تزریق و كنترل فرآیند آمده است.

تولید انبوه فولاد به یك بخش جدایی ناپذیر در اقتصاد جهانی و یك شاخص كلیدی در توسعه فن آوری مدرن بدل شده است.

انقلاب واقعی در ساخت فولادهای مدرن تنها از اواخر دهه 1850 آغاز شد که فرآیند بسامر به اولین روش موفقیت آمیز تولید فولاد در مقادیر زیاد و به دنبال آن کوره آهسته باز تبدیل شد.

فرآیندهای مدرن ساخت فولاد را می توان به دو دسته اصلی و فرعی تقسیم کرد.

فولاد سازی اولیه شامل تبدیل آهن مایع از یک کوره انفجار و ضایعات فولاد به فولاد از طریق تولید فولاد اکسیژن اساسی یا ذوب فلز قراضه یا آهن کاهش یافته مستقیم (DRI) در کوره قوس الکتریکی است.

فولاد سازی ثانویه شامل پالایش فولاد خام قبل از ریخته گری است و عملیات مختلف به طور معمول در ملاقه ها انجام می شود.

در متالورژی ثانویه ، مواد آلیاژی اضافه می شوند ، گازهای حل شده در فولاد پایین می آیند و اجزاء حذف شده یا شیمیایی تغییر می یابند

تا اطمینان حاصل شود که فولاد با کیفیت بالا پس از ریخته گری تولید می شود.

فولادسازی اولیه

تولید فولاد اکسیژن پایه و کوره قوس الکتریکی

فولاد سازی اکسیژن پایه روشی برای ساخت فولاد اولیه است که در آن آهن خوک مذاب غنی از کربن به فولاد تبدیل می شود.

دمیدن اکسیژن از طریق چدن مذاب ، میزان کربن آلیاژ را کاهش داده و آن را به فولاد تبدیل می کند.

این فرایند به دلیل ماهیت شیمیایی مواد نسوز – اکسید کلسیم و اکسید منیزیم – پایه ای شناخته شده است و این کشتی را تحمل می کند.

تا در برابر درجه حرارت بالا و طبیعت خورنده فلز مذاب و سرباره موجود در کشتی مقاومت کند.

شیمی سرباره فرایند نیز کنترل می شود تا از ناخالصی هایی مانند سیلیکون و فسفر از فلز جدا شود.

این فرآیند در سال 1948 توسط رابرت دورر با استفاده از پالایشگاه مبدل Bessemer ساخته شد

که در آن دمیدن هوا با دمیدن اکسیژن جایگزین می شود. این امر باعث کاهش هزینه سرمایه گیاهان و زمان ذوب شدن و افزایش بهره وری نیروی کار می شود.

بین سالهای 1920 و 2000 ، نیازهای کارگری در این صنعت با یک عدد 1000 کاهش یافت

از بیش از 3 ساعت در هر تن به فقط 0.003 ساعت در انسان بخش عمده ای از فولاد تولید شده در جهان با استفاده از کوره اصلی اکسیژن تولید می شود.

در سال 2011 ، این 70 درصد از تولید جهانی را به خود اختصاص داده است. کوره های مدرن مقدار آهن تا 350 تن را به خود اختصاص داده و آن را در کمتر از 40 دقیقه در مقایسه با 10 تا 12 ساعت در کوره بازوی آهنی باز می کنند.

فولادسازی کوره قوس الکتریکی ، تولید از قراضه یا کاهش آهن مستقیم ذوب شده توسط قوس الکتریکی است.

در کوره قوس الکتریکی ، دسته ای از فولاد (“گرما”) را می توان با بارگیری قراضه یا مستقیم آهن کاهش یافته به کوره ، گاهی اوقات با “پاشنه گرم” (فولاد مذاب از گرمای قبلی) شروع کرد.

از مشعل های گازی برای کمک به ذوب شدن شمع قراضه در کوره استفاده می شود.

همانطور که در ساخت اکسیژن پایه ، جریان هایی نیز برای محافظت از پوشش رگ اضافه شده و به بهبود حذف ناخالصی ها کمک می کند.

فولادسازی کوره قوس الکتریکی به طور معمول از کوره هایی با ظرفیت حدود 100 تن استفاده می کند

که هر 40 تا 50 دقیقه برای پردازش بیشتر ، فولاد تولید می کند.

فولاد سازی ثانویه

بیشتر در ملافه ها انجام می شود. برخی از عملیات انجام شده در ملاقه ها عبارتند از:

اکسیداسیون (یا “کشتن”) ، جداسازی خلاء ، اضافه کردن آلیاژ ، حذف شمشیربازی ، اصلاح شیمی ورود به سیستم  است.

فولاد سازی HIsarna

فرآیند آهن سازی هیسارنا

در فرآیند آهن سازی HIsarna ، سنگ آهن تقریبا مستقیماً به آهن مایع یا فلز داغ فرآوری می شود.

این فرایند در اطراف نوعی از کوره های انفجار به نام کوره مبدل سیکلون استوار است .

باعث می شود روند ساخت گلوله های چدن خوک که برای فرآیند اساسی ساخت اکسیژن ضروری است ، رد شوید.

بدون نیاز به این مرحله مقدماتی ، فرایند HIsarna دارای انرژی بیشتری است

ردپای کربن کمتری نسبت به فرآیندهای تولید فولادهای سنتی دارد.

ریخته گری فولادی

تولید می تواند به اشکال مختلف باشد

جدا از تولید اولیه فولاد از طریق فرآیندهای ثانویه مختلف به اشکال مختلف تبدیل می شود.

این فرایندهای ثانویه ممکن است شامل اشکال تولید شده توسط نورد ، اکستروژن یا فرجنجس و ریخته گری باشد.

ورق صفحات به صورت فولادی در حالت نورد قرار دارند.

لوله ها و لوله های یکپارچه نمونه هایی از اکستروژن ، ماسه زنی شمش ها و بخش ها هستند.

اشکال قابل شناسایی بیشتر کاربر مانند فلنج و برخی دریچه ها و اتصالات نمونه ای از فرآیندهای جعل هستند.

اجزای بزرگتر و پیچیده تر مانند بدنه دریچه ها و پمپ ها غالباً توسط ریخته گری از فولاد تولید می شوند

فرآیندی شبیه به چدن چدن ، اما مواد اولیه چدن نیست بلکه فولاد است.

به همان اندازه انواع و درجه های چدن وجود دارد که احتمالاً درجه های فولادی نیز وجود دارد.

بیشتر این نمرات فولادی قابل ریخته گری هستند اما بعضی از آنها به راحتی ریخته گری نمی شوند.

بسیاری از فولادهای بازیگران دارای سیستم های شناسایی بسیار متفاوتی هستند.

این تعدادی از نمرات ایجاد کرده است. این واقعیت افزوده است که بدنهای مختلف از فرآیندهای شناسایی خاص خود استفاده کرده اند.

اهمیت فولاد چدن برای یک مهندس جوشکاری هرگز قابل تأکید نیست.

این بخش عمده ای می باشد که در ساخت قطعات مختلف جوش داده می شوند تعمیر می شوند و با گرما تصفیه می شوند.

آنچه در زیر می خوانید ، مختصراً بحث و معرفی در مورد فولادهای چدنی است.

ریخته گری های به طور کلی به عنوان درجه ASTM و در هر الزامات ASTM سفارش داده می شوند ، اگرچه مشخصات دیگر نیز استفاده می شود و مشخص می شود.

برای دیدن نمونه کار و ارتباط با مدیریت از قسمت تماس با ما اقدام فرمایید.

[تعداد: 0   Average: 0/5]
ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.