آشنایی با صنعت فولاد و آهن-نحوه تولید و اجزای تشکیل دهنده فولاد و آهن

صنعت فولاد-فولاد و کاربردهای آن زندگی بشر را آسان تر کرده است. اگر به اطراف خود نگاهی بیاندازیم محصولات فولادی را بلافاصله خواهیم دید. در محل زندگی، محل کار، وسایل حمل و نقل، ظروف طبخ و نگهداری غذا،. ساختمان سازی و در صنایع و معادن مختلف از محصولات فولاد بهره بردای می شود. فولاد ماده اصلی استفاده شده در تولید انرژی های تجدید پذیر نظیر انرژی خورشیدی،. جذر و مد و بادی است و حدود بیست و پنج درصد رایانه ها از فولاد ساخته میشود.

میتوان گفت در جهان امروز، انسان مستقل از محصولات متنوع فولادی نمی تواند زندگی نماید. و مزایای فولاد باعث رشد کیفیت زندگی ما شده است.

با قیمت مناسب، فولاد دارای مقاومت بالایی نسبت به سایر موارد مشابه می باشد،. لذا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشد. فولاد دارای دوام خوب بوده و در عین حال قابلیت بازیافت دارد. قابلیت شکل پذیری فولاد، آن را قابل استفاده در صنایع مختلف و به اشکال متفاوت نموده است. تحقیقات بسیار در زمینه این ماده باعث بهبود کیفیت فولاد شده. و هر روز محصولات جدید با مشخصات بهتر روانه بازار می گردد.

پیدایش نسل جدید فولادهای پرمقاومت نوع نگرش مهندسان را در طراحی ها عوض نموده است. فولادهای پیشرفته با استحکام بالا سبب کاهش وزن فولاد مصرفی و کاهش مصرف انرژی می گردند. همچنین فرآیند تولید فولاد نسبت به سایر فلزات صدمات کمتری به محیط زیست بشر وارد می نماید.

مزایای فولاد سبب رشد جهانی تولید فولاد شده است. نرخ رشد تولید فولاد ایران در سال های اخیر از نرخ رشد تولید جهانی بیشتر بوده است. ایران با تولید بیش از 13 میلیون تن فولاد در سال 2011 دارای رتبه 16. در میان تولید کنندگان فولاد جهان است. همچنین در هفت ماه نخست سال 2012 تولید فولاد ایران رشد 8/1 درصد. نسبت به مدت مشابه در سال 2011 داشته است. از طرف دیگر در بازار مصرفی جهانی فولاد نیز شاهد رشد قابل ملاحظه ای می باشیم. حدود 70 درصد مصرف فولاد متعلق به کشورهای آسیایی بوده. و در این میان ایران یکی از واردکنندگان انواع محصولات فولادی می باشد.

درسال 2011 ایران با داشتن 4/5 میلیارد تن ذخایر احتمالی معادن آهن دارای رتبه یازدهم در جهان بوده. و بیشترین ذخایر آهن خاورمیانه را دارا می باشد. در این سال ایران حدود 35 میلیون تن سنگ آهن استخراج نموده است. که دارای رتبه دهم در جهان می باشد. با توجه به رشد تولید فولاد در جهان، ایران می بایست. در زمینه استخراج معادن آهن و تولید فولاد برنامه ریزی نموده و سرمایه گذاری نماید. همچنین با جهت گیری تولید در کشورهای صنعتی به سمت فولادهای پیشرفته با استحکام بالا،. افزایش دانش عمومی و تخصصی و همچنین انجام تحقیقات در زمینه فولاد ضروری به نظر می رسد.

تولید فولاد در چندین مرحله انجام شده و نیاز به متخصصین گرایش های مختلف نظیر زمین شناسی،. معدن، عمران، مکانیک، متالوژی، برق، صنایع و … دارد، کتابهای موجود در این زمینه معمولاً به قسمتی از فرآیند تولید فولاد پرداخته و تخصصی می باشند. کتاب پیش رو با هدف آشنایی با قسمت های مختلف فرآیند تولید فولاد نگاشته شده به گونه ای که. یک دید کلی از این فرآیند به خواننده ارایه نموده. و دانش عمومی وی را در این زمینه افزایش می دهد. مطالعه این کتاب می تواند کمک خوبی برای آشنایی دانشجویان و مهندسین با صنعت فولاد باشد. همچنین این کتاب با ارایه ارتباط فرآیندهای مختلف تولید آهن و فولاد. می تواند برای مهندسان و مدیران فعال در این صنعت مفید باشد.

صنعت فولاد

تعریف آهن و فولاد

آهن یا واژه آنگلوساکسون به معنی فلز مقدس است. نماد آهن Fe از واژه لاتین Femum اقتباس شده است. آهن دومین فلز فراوان و جهارمین عنصر فراوان در پوسته زمین. با فراوانی 5 درصد و ششمین ماده باریونی فراوان در کهکشان راه شیری می باشد.

آهن فلزی خالص کاربرد بسیاری محدودی. در مهندسی دارد چون دارای استحکام بسیار پایین و مقاومت اندک در برابر خوردگی است. آهن خالص جامد بین دمای محیط و دمای ذوبش، دچار دو تغییر در ساختمان بلوری می شود. آهن یک ساختار بلوری در دماهای پایین و خیلی زیاد و یک ساختار بلوری در دماهای بینابین دارد .زیر 912 درجه سانتیگراد، آهن دارای ساختار بلوری مکعب مرکزدار _bcc_ است.

این ماده، آهن آلفا a-iron نامیده میشود. در دماهای بالاتر از 1395 تا نقطه ذوب، آهن همچنان دارای ساختار بلوری bcc است. و در این دامنه دمایی به آن آهن دلتا (δ iron) می گویند. در دماهای متوسط بین 912 درجه سانتیگراد تا 1395 درجه سانتیگراد ساختمان بلوری آهن،. مکعب با وجوه مرکزدار fcc است و آهن گاما (γ – iron) نامیده می شود. نحوه چیدمان اتم ها در ساختارهای آهن قابل مشاهده می باشد.

کلمه فولاد به آلیاژهایی گفته میشود که حداقل پنجاه درصد آن را آهن تشکیل می دهد. و شامیل یک یا چند عنصر دیگر می باشد. این عناصر معمولاً شامل کربن، منگنز، سیلیسیم، نیکل، کرم، وانادیوم، مولیبدن، تیتانیوم، نیوبیم و آلومینیوم هستند. کربن به عنوان مهمترین ماده آلیاژی فولاد محسوب می گردد هر چند که ممکن است. در انواع مختلف فولاد، مواد آلیاژی دیگری نیز به میزان زیادتری یافت شود. یا حتی کربن در بعضی از آلیاژهای فولاد ناخالصی محسوب شود.

کربن در آهن bcc حل شده و یک محلول جامد به نام فریت Ferrite تشکیل می دهد. حل شوندگی کربن در فریت آلفا حداکثر 0.025 درصد در فریت دلتا 0/09 درصد است. کربن در ساختار بلوری گاما Fcc حل شده و محلول جامد آستنیت (Austenite) به دست می آید. حل شوندگی کربن در Fcc اندکی بیشتر بوده و به میزان 2/14 درصد می رسد. با افزایش میزان کربن در آلیاژ آهن تا حداکثر 6/67 درصد،. میتوان فاز کاربید آهن یا سمنتیت (Cementite) را به دست آورد که ساختاری ترد و شکننده دارد.

میزان حداکثر انحلال کربن در آهن برای فازهای مختلف. در دماهای مختلف روی می دهد و فولادهای مختلف را از یکدیگر متمایز می سازد. با توجه به آلیاژ فولاد و نرخ سرد کردن آن پرلیت (Pearlite) یا مارتنزیت (Martensite) میتواند تشکیل شود. مارتنزیت هنگام سرد شدن سریع آلیاژ فولاد به دست می آید. میزان کربن موجود در فولاد معمولاً بین 0.025 تا 2/14 درصد تغییر می کند. آلیاژهای آهن با کربن بین 2/14 تا 6/67 درصد چدن نامیده میشود. خواص چدن و فولاد به درصد کربن، فلزهای آلیاژ دهنده و عملیات حرارتی انجام شده بر روی آنها بستگی دارد.

طبقه بندی فولاد

می توان فولاد را به روش های گوناگونی طبقه بندی کرد. معیار اولیه جهت طبقه بندی فولاد آنالیز شیمیایی آن است. که فولاد بر مبنای میزان کربن،. منگنز، فسفر، گوگرد و سیلیسیم موجود در آن طبقه بندی می شود.

به طور کلی میتوان دو نوع فولاد تجاری نام برد: فولاد کربنی و فولاد آلیاژی. فولاد کربنی به انواع کم کربن، متوسط کربن و پر کربن طبقه بندی می گردد. فولادهای فوق العاده کم کربن نیز در مواردی خاص تولید می شود. فولاد کربنی علاوه بر داشتن کربن، دارای مقادیری منگنز و مقادیر نسبتاً کمی نیز سیلیسیم، آلومینیوم، مس و … می باشد. به طور کلی موارد استفاده فولاد کربنی در ساخت بدنه اتومیبیل،. لوازم منزل، انواع ماشین آلات، کشتی، انواع کانتینرها و بالاخره اسکلت ساختمان ها است.

صنعت فولاد

فولاد آلیاژی به دو دسته فولاد با آلیاژ کم و فولاد با آلیاژ زیاد تقسیم می شود. فولاد با آلیاژ کم دارای 1 تا 5 درصد از مواد آلیاژی معمولی نظیر نیکل، کروم،. مولیبدن، منگنز، تنگستن، تیتانیوم، نیوبیوم و … می باشد. این نوع فولاد در ساخت لوازم مخصوص فرود هواپیما،. انواع شفت، ابزار دستی، چرخ دنده و بالاخره فولاد تأسیساتتی با استحکام زیاد، به کار می رود. فولاد با آلیاژ زیاد، جمعاً دارای بیش از 5 درصد از مواد آلیاژی است. این ماده آلیاژی به طور معمول کروم، نیکل، منگنز، مولیبدن و یا تنگستن می باشد.

باید دانست که فولاد ضد زنگ، خود نوع عمده ای از فولاد. با آلیاژ زیاد بوده و معمولاً به فولادی اطلاق می گردد. که بیش از 5 درصد کروم داشته باشد. فولاد ضد زنگ به خاطر مقاومت در برابر فرسایش و سایش و استقامت. در برابر خوردگی و نیز ظاهر خوب آن، کاربرد فراوانی یافته است. از فولاد ضد زنگ در ساخت قطعات موتور جت، وسایل و لوازم شیمیایی، کارد و چنگال،. انواع لوازم پخت و پز و بالاخره انواع دستگاه های مخصوص برش، استفاده می شود.

فولاد کربنی

کربن ارزان ترین و در عین حال مؤثر ترین عامل آلیاژی در فولاد است. تقسیم بندی انواع فولادهای کربنی به شرح ذیل می باشد.:

-فولاد با کربن کم، بین 0/04 تا 0/15 درصد کربن دارد. و بیشتر هنگامی مورد استفاده قرار می گیرد. که هزینه کم، سطح نسبتاً خوب،. دوام و سختی مطلوب، قابلیت جوش پذیری. مورد نظر و سهولت در کار کردن با آن مورد نظر باشد.

-فولاد با کربن متوسط بین 0/15 تا 0/45 درصد کربن دارد. و به راحتی در کارهای ساختمانی، ساختن پل ها،. بدنه کامیون، وسایل راه آهن و … مورد استفاده قرار می گیرد.

صنعت فولاد

-فولاد با کربن زیاد بین 0/45 تا 1/2 درصد کربن دارد و برای ساختن انواع فنر،. ریل فولادی و انواع چرخ فولادی، ماشین آلات برش و مته های حفاری استفاده می شود. فولادهای دارای حدود 2 درصد کربن همراه با عناصر آلیاژی به فولادهای سخت ابزاری اطلاق می گردند.

فولاد آلیاژی

هنگامی که مواد آلیاژی گوناگون استفاده شود انواع بی شماری از ترکیبات فولاد، قابل حصول است. مواد آلیاژی می توانند به تنهایی و یا به صورت ترکیبی مورد استفاده قرار بگیرند. مهمترین فلزات آلیاژی نیکل، کروم، منگنز، وانادیوم و مولیبدن می باشند. با افزودن مواد آلیاژی فولادهایی با خواص متفاومت بدست می آیند.

روش های تولید محصولاد فولادی

در این قسمت به صورت مختصر تولید فولاد تشریح میشود. روند کلی تولید فولاد از پنج قسمت عمده مواد اولیه، آهن سازی،. فولاد سازی،. نورد و محصولات نهایی تشکیل شده است.

مواد اولیه

ماده اصلی فولاد سنگ آهن می باشد. در قسمت های مختلف فولاد سازی با توجه به روش مورد استفاده،. سنگ آهک، دولومیت و زغال سنگ نیز کاربرد دارند.

• آگلومراسیون

سنگ آهن بعد از کانه آرایی دارای اندازه های بسیار ریز است. از نرمه های کنستانتره کانه آهن، نمی توان به طور مستقیم. در کوره بلند. و کوره های احیا مستقیم استفاده نمود. لذا آگلومراسیون یا ایجاد مواد با دانه بندی درشت تر لازم است. به طور کلی آگلومراسیون به دو روش متداول است.:

الف) گندله سازی: دانه های ریز از 45 میکرون تا 0/1 میلی متر. به گندله با ابعاد 6 تا 16 میلی متر تبدیل می شود.

ب) کلوخه سازی با زینترینگ: دانه های کنستانتره. بین 0/1 میلی متر تا 10 میلی متر به کلوخه یا زینتر تبدیل می شود.

• کک سازی

در فرآیند کک سازی زغال سنگ کک شو در دماهای بالا ( حدود 1200 درجه سانتی گراد). در اتمسفری بدون اکسیژن به طور غیر مستقیم حرارت می یابد تا مواد فرار از آن خارج گردد. محصول این فرآیند کک می باشد. که احیا کننده مناسب برای تولید آهن خام مذاب در کوره های بلند می باشد.

تولید آهن خام

در تولید آهن خام، روش های بسیاری به کار گرفته شده است. ولی دو روش مهم که تا کنون اهمیت و نقش خود را حفظ کرده اند عبارتند از.:

• روش کوه بلند.
• روش احیاء مستقیم.

روش کوره بلند: در این روش با استفاده از سنگ آهن به صورت زینتر،. گندله یا کلوخه با دانه بندی مناسب، کک، دولومیت و سنگ آهک بوده. و آهن حاصل از آن به صورت مذاب می باشد. و به آن چدن (آهن خام مذاب) می گویند.

صنعت فولاد

روش احیاء مستقیم: در این روش با استفاده از کنستانتره سنگ آهن. با عیار آهن حدود 70 درصد که به گندله تبدیل شده باشد. و مخلوط گازهای H2+CO صورت می گیرد،. آهن خام بدست آمده به صورت اسفنجی می باشد. که به آن اصطلاحاً، آهن اسفنجی گفته میشود و امروزه به روشهای ،MIDREX,RHF و HYL تولید می شوند.

• کوره بلند

سنگ آهن به شکل مخلوطی از کلوخه با دانه بندی 10 تا 30 میلی متر، زینتر و گندله،. دولومیت، آهک و کک به عنوان سوخت و عامل احیا از بالای کوره و هوای داغ غنی شده. از اکسیژن از پایین کوره باعث ذوب شدن سنگ آهن. به صورت چدن مذاب (آهن خام مذاب) در داخل بوته می شود. در سال 2011 میلادی حدود 940 میلیون تن آهن خام مذاب در دنیا. به این روش تولید شده است که حدود 67% از کل تولید جهانی آهن خام مذاب است.

• احیاء مستقیم به روش میدرکس

روش میدرکس از نوع کوره های عمودی است. که به گندله سنگ آهن یا سنگ آهن با عیاری حدود 65 درصد نیاز دارد. عامل احیاء در این روش گاز احیایی حاصل از شکستن گاز طبیعی است و محصول آن آهن اسفنجی می باشد.

• احیاء مستقیم به روش هیل

روش HYL1 بر اساس حیای سنگ معدن در حالت استاتیک توسط گاز احیایی که از تغییر فرم گاز طبیعی. با بخار آب بدست می آید طراحی شده است. در تغییر فرم دهنده های گاز، نیکل، به عنوان کاتالیزور به صورت استوانه های تو خالی. در داخل لوله های فولادی کروم- نیکل پر شده، مخلوط گاز طبیعی. و بخار آب از داخل آنها عبور نموده و در درجه حرارت حدود 800 درجه ی سانتیگراد. به هیدروژن و دی اکسید کربن تبدیل می گردد. سنگ معدن توسط نوار نقاله به داخل محفظه احیاء تغذیه شده و سپس محل ورود شارژ بسته شده. و گاز احیایی از بالا به داخل محفظه جریان می یابد.

محصول این روش نیز آهن اسفنجی می باشد. در این روش جمعاً حداقل به سه کوره نیاز است. که یکی در حال تخلیه، پر کردن، یکی در حال احیاء و یکی در حال احیاء نهایی است.

صنعت فولاد

سیستم تکامل یافته HYL1 مشابه روش میدرکس دارای کوره های عمودی می باشد. و گاز احیاء کننده و مواد آهن دار در جهت مخالف یکدیگر یعنی. مواد آهن دار از بالا و گاز احیاء کننده از پایین. با فشار بیشتری از سیستم میدرکس وارد کوره عمودی می شود. گاز شکن روش HYL3 مشابه روش HYL1 است.

در داخل کوره عمودی HYL3 بر خلاف روش میدرکس گلوله شکن وجود ندارد. در نسل جدید HYL3 تولید گاز احیاء در حرارت بالای 1000 درجه سانتیگراد انجام می گیرد. و نیاز به کاتالیزور ندارد.

• احیاء مستقیم به روش کوره افق دوار RHF

در راستای استفاده بهینه از ضایعات و تولید اقتصادی با جمع آوری گرد و غبار،. لجن و پوسته های اکسیدی، آهن اسفنجی به روش کوره افقی دوار RHF. تولید شد.

واحد RHF که مجموعه ای از تجهیزات شامل یک مخزن مخلوط مواد با کربن،. دیسک مخصوص جهت تبدیل مواد به گندله و یا تبدیل مواد به بریکت توسط تجهیزات خاص،. کوره خشک کن و کوره چرخشی مورد نظر است، گندله را در مدت 10 تا 20 دقیقه. تحت اتمسفر احیای کوره تبدیل به آهن اسفنجی می کند.

مواد ورودی این واحد از غبارهای سنگ آهن، لجن ها و پوسته های اکسیدی. حاصل از تولید محصولات فولاد تشکیل شده. به منزله کاهش آلودگی و تولید اقتصادی در کارخانه های فولادسازی پیشرفته جهان به کار می رود. و ضایعات و مواد ورودی پس از مخلوط شدن با کربن در مسیر فرآیند تولید کلوخه، تبدیل به گندله با بریکت گشته. و پس از عبور از کوره خشک کن به منظور افزایش استحکام آن وارد کوره RHF شده. و عملیات احیاء صورت می گیرد. استحکام آهن اسفنجی DRI به دست آمده از این طریق در حدود 1/5 برابر استحکام سنگ آهن زینتر شده باشد.

با توجه به اینکه در صنایع تولید فولاد همیشه مقداری از مواد ورودی به سیستم. به صورت ضایعات به هدر می رود. بنابراین جمع آوری و بازگشت آنها به چرخه تولید در حد امکان کمک بزرگی در جهت رفع آلودگی زیست محیطی. و همچنین کاهش هزینه های تولید بوده و در واقع به منزله حداکثر استفاده از منابع خواهد بود.

در سال 2011 جمعاً به روش های مختلف حدود 73 میلیون تن آهن اسفنجی در دنیا تولید شده است.

تولید فولاد

بعد از طی مرحله تولید آهن خام، مرحله تولید فولاد خام شروع می شود. در تولید فولاد خام از چهار روش عمده استفاده میشود که عبارتند از.:

• روش روباز open Hearth Furnace یا زیمنس مارتین.
• روش کوره اکسیژنی Basic Oxygen Furnace یا کنورتور.
• روش کوره قوس الکتریکی EAF:Electric Arc Furnace.
• روش کوره های القایی IF: Induction Furnace.

روش روباز، برای تولید فولاد از آهن خام بدست آمده از کوره بلند یا عمدتاً قراضه استفاده میشود. تولید فولاد به این روش از سایر روشهای قدیمی تر بوده و به علت پایین بودن کارآیی آن،. روز به روز کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. در سال 2011 حدود 1/8 درصد فولاد دنیا به این روش تولید شد. و تا چند سال آینده فولاد به این روش دیگر تولید نخواهد شد.

در روش کوره اکسیژنی نیز از آهن خام بدست آمده از کوره بلند . با مقداری قراضه و از طریق دمش اکسیژن خالص، فولاد تولید میشود. حدود 47 درصد فولاد دنیا در سال 2011 توسط انواع کنورتورها تولید شده اند.

در روش کوره قوس الکتریکی تولید فولاد با استفاده از قراضه و آهن اسفنجی بدست آمده از طریق احیاء مستقیم. و یا آهن خام حاصل از کوره بلند یا ترکیبی از آنها توسط الکترودهای گرافیتی. و اعمال قوس الکتریکی صورت می گیرد. در سال 2011 حدود 31 درصد فولاد دنیا به این روش تولید شده است.

در روش کوره القایی آهن قراضه و آهن اسفنجی به کمک انرژی الکتریکی به فولاد تبدیل می گردد. حدود 35 درصد فولاد هندوستان در سال 2011 به این روش تولید شد.

ریخته گری و تولید فرآورده های نیمه نهایی

در تولید فرآورده های نیمه نهایی از دو روش پیوسته و تک باری _ناپیوسته استفاده می شود. در روش اول با استفاده از تجهیزات ریخته گری مداوم،. فولاد ذوب شده پس از طی مراحل مورد نیاز به محصولاتی به نامهای شمشه، شمشال و تختال تبدیل میشود.

این محصولات اصطلاحاً فرآورده های نیمه نهایی فولاد نامیده میشوند. این روش از سال 1950 به بعد متداول گردید. بازدهی ریخته گری در این روش تقریباً حدود 99 درصد بوده. و کارخانه های پیشرفته از این روش استفاده می کنند.

در روش دوم با استفاده از تجهیزات ریخته گری تک باری،. فولاد ذوب شده در داخل قالب های عمودی ریخته شده و به شکل شمش تبدیل می شود. فرآیند ریخته گری در این روش دارای بازدهی حدود 80 درصد می باشد. زیرا برای استفاده از شمش تک باری باید پایین و بالای شمش تک باری بریده شود تا تماماً. دارای بافت فولاد یکسان باشد. در ایران از این روش ریخته گری تقریباً استفاه نمی شود.

امروزه فولادهای مذاب تولیدی به روش های فوق را با استفاده از پاتیل گرم شونده LF. برای تنظیم حرارت و تنظیم آنالیز و گاز زدایی و برای ریخته گری آماده می نمایند. فولاد بدست آمده در این قسمت محصول نیمه نهایی یا فولا خام می باشد.

تولید فرآورده های نهایی

نورد عملیات تکمیلی، فولاد نیمه تمام یا فولاد خام را به محصول نهایی تبدیل می کند. عموماً دو روش جهت تولید فرآورده های نهایی وجود دارد.:

الف) نورد گرم

ب) نورد سرد

فرآورده های نیمه نهایی تولید شده با گذشتن از مراحل مختلف نورد کاهش ضخامت داده شده. و شکل نهایی خود را می گیرند که محصولات نهایی نام دارند. مثلاً شمشه برای تولید انواع تیر آهن، تسمه،. سپری و لوله بدون درز، شمش برای تولید انواع میله با مقاطع مختلف چهارگوش،. شش گوش،هشت گوش، نبشی و ناودانی و مفتول (ساده و آج دار). و نیز لوله بدون درر و بلاخره تختال برای تولید انواع صفحه، ورق، لوله های درز دار. و انواع ورق های نازک فولادی به کار می رود.

معمولاً آهن آلات ساختمانی نظیر تیرآهن ها،. ناودانی ها، سپری ها و ورق های ضخیم به وسیله نورد گرم و انواع میله،. صفحات نازک و مقاطع جدا نازک ساختمانی از طریق نورد سرد تولید می گردند.

صنعت فولاد

ریخته گری و نورد در یک مرحله حرارتی CSP نیز امروزه مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش با استفاده از انرژی حرارتی مرحله انجماد، نورد با سهولت بیشتری صورت می پذیرد. و عملاً فولاد خام تولید نشده. و به یک باره محصولات نهای (ورق فولادی) تولید می گردد. که سبب کاهش انرژی مصرفی در کارخانه فولاد سازی برای تولید ورق های فولادی شده است.

جهت گیری صنعت فولاد برای آینده تولید پیوسته محصولات نهایی یا نزدیک به شکل نهایی می باشد. ریخته گری تختال نازک و تسمه به جای تختال ضخیم، ریخته گری محصولات نزدیک به شکل نهایی. مثل ریل و تیر آهن به جای شمشه. و ریخته گری سیم و مفتول به جای شمشال مثال هایی از این دست می باشند. که می توانند مصرف انرژی را در فولاد سازی کاهش دهند.

عوامل مؤثر در انتخاب روش های تولید فولاد

به طور کلی عوامل متعددی در انتخاب روش های مختلف تولیدی دخالت دارند که مهمترین آنها عبارتند از.:

• چگونگی تأمین انرژی مورد نیاز.
• دسترسی به مواد اولیه.
• حجم سرمایه گذاری.
• مدیریت و نوع تکنولوژی.

صنعت فولاد یک از صنایع عمده مصرف کننده انرژی در جهان شناخته میشود. این صنعت در کشورهای صنعتی پیشرفته بین 10 الی 15 درصد. از کل مصرف انرژی را به خود تخصیص داده است. بنابراین مسئله انرژی و چگونگی تأمین آن از اهمیت زیادی برخوردار است. در استفاده از روش کوره بلند، به منابع سرشار زغال سنگ نیاز است. در صورتیکه در استفاده از روش احیاء مستقیم. و کوره های قوس الکتریکی به گاز و انرژی الکتریکی نیاز می باشد. به خصوص در رابطه با کوره قوس الکتریکی،. مسئله تأمین نیروی برق در بسیاری از کشورها با مشکلات فنی زیادی همراه بوده. و قطع و وصل متناوب جریان آن باعث اختلاف جدی در تولید می گردد. در برخی از کشورها هزینه تأمین انرژی برق آن چنان بالاست. که استفاده از آن گاهی مقرون به صرفه نمی باشد.

صنعت فولاد

تهیه مواد اولیه مناسب نیز در انتخاب روش های تولید، تأثیر به سزایی دارد. در استفاده از روش احیای مستقیم مرغوبیت سنگ آهن مصرفی دارای اهمیت زیادی است. در حالیکه در مورد کوره بلند و کوره های افقی دوار چنین نمی باشد.

در مورد کوره قوس الکتریکی و استفاده از آهن قراضه، هرچند عرضه زیاد آهن قراضه. در کشورهای صنعتی پیشرفته به دلیل وجود قراضه موجود در کشتی ها، اتومبیل ها. و نیز ساختمانهای قدیمی از کار افتاده امتیاز مثبتی به شما می آید. ولی به طور کلی عرضه آهن قراضه شدیداً دست خوش نوسانات بازار بوده. و قیمت آنها دائماً در حال نوسان است. از طرفی در صورت به کار گیری این روش و رایج شدن آن و افزایش تقاضا برای آهن قراضه،. باعث حرکت صعودی قیمت آن شده و در نهایت. قیمت آهن قراضه را به قیمت فرآورده های حاصل از آن نزدیک خواهد ساخت. گرچه در سرمایه گذاری محدود، معمولاً از کوره های القایی و ذوب قراضه استفاده میشود،. در مقیاس کلان، طراحی کارخانجات تولید فولاد براساس صرفاً ذوب قراضه مناسب نمی باشد.

صنعت فولاد

عامل سرمایه نیز در رابطه با انتخاب روشهای مختلف تولیدی دارای تأثیر قابل توجهی است،. برای ساخت یک مجتمع بر اساس کوره بلند و کوره اکسیژنی، به سرمایه قابل توجهی نیاز است. تولید آهن خام از طریق احیاء مستقیم در مقایسه با کوره بلند به سرمایه گذاری کمتری محتاج است. ولی در عین حال بعید به نظر می رسد که. این روش بتواند خلأ ناشی از کنار گذاشتن کوره بلند را مرتفع سازد. برای افزایش خاصیت رقابت پذیری کوره بلند می توان بر اندازه آن افزود،. در این راستا است. که امروزه از کوره های بلندی استفاده میشود که قادرند سالانه 5 میلیون تن آهن خام تولید نمایند.

دورنمای تولید و مصرف فولاد در جهان

چگونگی روند تولید و مصرف فولاد بستگی کامل به چگونگی تغییر روند صنایع اتومبیل سازی،. ساخت کالاهای مصرفی بادوام، مصرف نفت و گاز، کشتی سازی، ساخت کالاهای سرمایه ای. و بالاخره فعالیت های ساختمانی مسکونی و غیر مسکونی دارد. با رونق هر یک از این صنایع مصرف فولاد افزایش یافته. و با رکود هر یک مصرف فولاد کاهش می یابد. وضعیت این صنایع را نیز می توان وابسته به وضعیت اقتصادی هر کشور و نیز وضعیت اقتصادی جهان دانست. علاوه بر این، قیمت تمام شده فرآورده های فولادی و در نتیجه چگونگی استفاده از. کالاهای جانشین و رقیب نیز می تواند جزو عوامل مؤثر به حساب آید.

تأثیر هر یک از این عوامل و چگونگی ارتباط آنها با یکدیگر و نیز برآیند حاصل از آنها در کشورها،. مناطق مختلف و نظام های اقتصادی مختلف متفاوت بوده و به عوامل زیادی بستگی دارد.

در کشورهای صنعتی پیشرفته تمامی عوامل فوق در شکل دهی روند تولید و مصرف فولاد مؤثر بوده. ولی در کشورهای در کحال توسعه تأثیر پاره ای از این عوامل بسیار ناچیز است.

صنعت فولاد

در بسیاری از کشورهای در حال توسعه صنایع کشتی سازی،. اتومبیل سازی و ساخت کالاهای سرمایه ای یا اصلاً وجود نداشته. و یا به دلیل غیر پیشرفته بودن آنها جزو عوامل اصلی تأثیر گذارنده. بر چگونگی روند مصرف فولاد به حساب نمی آید. در صورتی که تأثیر فعالیت های ساختمانی مسکونی و غیر مسکونی،. صنایع ساخت کالاهای مصرفی با دوام معمولاً به صورت مونتاژ. و فعالیت های مربوط به استخراج و تصفیه نفت و گاز. به خصوص در کشورهای نفت خیر عضو اوپک. بر چگونگی روند مصرف فولاد بسیار عمده بوده و در خور توجه خاص می باشند.

بطور کلی بخش فعالیت های ساختمانی یکی از بزرگترین بخش های مصرف کننده فولاد به حساب می آید. در این بخش رقابت سایر مواد جانشین به شدت بخش های دیگر نیست. فولاد هنوز به عنوان یک عنصر ساختمانی از موقعیت و اهمیت زیادی برخوردار بوده و خواهد بود. البته روند مصرف آهن آلات ساختمانی بستگی زیادی به چگونگی سطح فعالیت های ساختمانی در کشورهای مختلف خواهد داشت.

در کشورهای پیشرفته سرمایه داری در سال های اخیر به دلیل بالا بودن سطح نرخ بهره و رکود اقتصادی. و همچنین کاهش سطح تقاضا برای مسکن از طرف دیگر، فعالیت های ساختمانی دچار رکود شدیدی گردیده. و به نظر نمی رسد که در آینده ای نزدیک نیز دچار چرخش مهمی شود. از سوی دیگر به دلیل روبرویی دولت های این کشورها با مسایل و مشکلات مالی فراوان،. سطح فعالیت های عمرانی دولتی و خصوصی نیز کاهش فراوان یافته است. این عوامل و رکود اقتصادی جهان در سال 2009 سبب کاهش تقاضا و تولید فولاد گردید. بر اساس بررسی های صورت گرفته توسط سازمان های بین المللی. مانند MEPS و IIS تولید جهانی فولاد را بین سالهای 2011 -1970 نشان می دهد.

تولید جهانی فولاد خام تا پایان سال 2011 میلادی 1518 میلیون متریک تن بوده است. در این میان سهم ایران در سال 2011 برابر 13/2 میلیون متریک تن. بوده و دارای رتبه شانزدهم تولید در جهان است. تولید جهانی فولاد خام بیشترین رشد تولید مربوط به کشور چین می باشد.

آشنایی با صنعت فولاد

محتمل ترین بخش رشد یابنده فعالیت های ساختمانی در کشورهای پیشرفته سرمایه داری، بخش فعالیتهای ساختمانی مسکونیدر شهرها خواهد بود. به دلیل روبرویی کشورهای مزبور با مشکلات و مسایل مربوطهه به شهرها،. طراحان شهری سعی بر این دارند تا با برپایی شهرک های جدید. وتوسعه دوباره شهرهای کنونی به نبرد با این مشکلات پرداخته و آنها را از میان بردارند. انجام چنین پروژه هایی نیز خود به مقادیر متنابهی فولاد و فرآورده های آن نیازمند است. که میتواند به یک عامل افزایش تقاضا مبدل گردد.

در آینده در صورت بهبود وضعیت اقتصادی،. فعالیت های مربوط به استخراج و تصفیه نفت و گاز با رونق سریعی روبرو خواهد گردید. که این رونق می تواند خود به وسیله ای در جهت افزایش میزان مصرف. انواع لوله های مخصوص استخراج نفت و گاز بدل گردیده. و افزایش تقاضای فولاد را در کشورهای در حال توسعه در پی داشته باشد.

صنعت فولاد

لذا پیش بینی می شود که مصرف فولاد در کشورهای در حال توسعه با شتابی بیش از مصرف فولاد. در کشورهای پیشرفته روبرو گردیده و سبب تحرکی همسان در مصرف جهانی فولاد. در آینده مصرف فرآورده های فولاد با مشخصات بهتر،. کیفیت بهتر و وزن کمتر در صنایع اتومبیل سازی، کشتی سازی، صنایع ساخت ماشین آلات برقی. و بالاخره صنایع ساخت ماشین آلات صنعتی با شتاب بیشتر در مصرف انرژی،. محرک اصلی افزایش مصرف فولاد با کیفیت بالا و وزن کمتر خواهد بود. این روند به خصوص در کشورهای پیشرفته صنعتی که از سطح تکنولوژی مدرنی برخوردار می باشند روندی غالب خواهد بود. مصرف فولاد با کیفیت بهتر، سبب کاهش وزنی مصرف فولاد خواهد شد.

اگرچه در آینده در روند صرفه جویی در مصرف فولاد در بخش صنایع ساخت ماشین آلات صنعتی ادامه خواهد یافت. ولی از اهمیت این صنایع به عنواین یکی از مصرف کنندگان عمده فولاد، کاسته نخواهد شد. به طور کلی دو روند کاملاً متضاد در صنایع ساخت ماشین آلات صنعتی به چشم می خورد. در این صنایع از سویی با کاهش وزنی مصرف فولاد. به وسیله صرفه جویی و استفاده از فولادهای با کیفیت بالاتر روبرو هستیم. و از سوی دیگر با افزایش کاربرد و استفاده از فولاد روبرو هستیم. برآیند این دو روند می تواند نقش مهمی در تعیین میزان مصرف فولاد داشته باشد.

صنعت فولاد

بهه نظر می رسد در کوتاه مدت و میان مدت روند افزایش به کارگیری و استفاده از فولاد. حداقل بر روند کاهش وزنی آن پیشی خواهد گرفت و در نتیجه سبب افزایش مصرف فولاد خوهد شد. همچنین رقابت رو به افزایش مواد جانشین فولاد نیز به خصوص در صنایع ساخت کالاهای مصرفی. مشخصه دیگری از روند آتی صنعت فولاد. و مصرف جهانی آن خواهد بود. موادی نظیر پلاستیک، چوب و آلومینیم هم اکنون رقیب فولاد بوده . و با توجه به تحقیقات اخیر موادی نظیر نانو لوله های کربنی در آینده می تواند جانشینی برای فولاد باشد. در دهه های آینده، مواد جانشین فولاد می تواند نقش بسیار مهمی در کاهش تقاضای فولاد داشته باشد. بنابراین امکان سنجی کارخانجات تولید فولاد باید به گونه ای باشد که در کوتاه مدت سرمایه گذاری توجیه پذیر باشد.

آشنایی با صنعت فولاد

مصرف عمده فولاد در جهان بین سالهای 2006 الی 2011 مربوط به کشورهای آسیایی می باشد.

بیشترین افزایش میزان تولید فولاد جهان بین سالهای 2001 الی 2011 را کشور چین داشته است.

مصرف جهانی محصولات نهایی فولاد در جهان از سال 2009 الی 2011 نشان می دهد. که روند صعودی مصرف فولاد در سالهای اخیر در آن مشخص می باشد. مقدار مصرف جهانی تا پایان سال 2011 میلادی در حدود 1373 میلیون متریک تن بوده است. مقادیر ارائه شده نشان می دهد که در سالهای اخیر نرخ رشد مصرف فولاد. در این در مقایسه با نرخ رشد جهانی به مراتب کمتر می باشد. لازم به ذکر است ایران در سال 2011 از نظر تولید فولاد خام رتبه شانزدهم را دارا می باشد.

صادرات جهانی محصولات فولاد

میان صادرات فولاد بین سالهای 2005 تا 2009 برای محصولات مختلف و صادرات محصولات. بین سالهای 1975 تا 2010 با میزان تولید مقایسه شده است. بطور کلی تجارت جهانی فولاد در نه ماه اول سال 2011 در حدود 223 میلیون تن بوده است. که حدوداً 6 درصد بالاتر از سال 2010 در همین بازه زمانی، 30 درصد بالاتر از. سال 2009 و 8 درصد پایین تر از رکورد ثبت شده در سال 2008 می باشد. که از جمله دلایل این امر بحران اقتصای به وجود آمده در جهان. در طی سالهای 2009 تا 2011 می باشد. در نه ماهه اول سال 2011 دیده می شود که تجارت محصولات نیمه نهایی 6 درصد کاهش،. محصولات بلند 6 درصد افزایش محصولات تخت 6 درصد کاهش و در نهایت لوله ها 28 درصد افزایش داشته اند.

صنعت فولاد

چشم انداز توسعه صنایع آهن و فولاد ایران

بر اساس جدیدترین آمار مشترک شده انجمن جهانی فولاد،. ایران در سال 2011 سیزده میلیون و دویست هزار تن فولاد خام تولید کرده. که این رقم در سال 2010 برابر دوازده میلیون تن بوده و بنابراین تولید 10 درصد رشد داشته است.

تولید و مصرف فولاد در ایران طی 10 سال اخیر نشان می دهد. 80 درصد فولاد تولیدی در ایران با استفاده از کوره قوس الکتریک تولید می شود. مصرف فولاد خام ایران طی دهه با توجه به تولید سیزده میلیون تنی فولاد در ایران. و مصرف بیش از 19 میلیون تن فولاد مشخص است. که ایران از وارد کنندگان می باشد.

قیمت محصولات آهن و فولاد در مراحل مختلف از سنگ آهن تا فولادهای مخصوص را به طور متوسط مشخص است. که حرکت به سمت تولید محصولات خاص فولادی (با ارزش افزوده بالا) می تواند. منجر به رشد 94 درصدی در فروش و 16 درصد کاهش در سرمایه گذاری شود. که این امر بدون درسترسی به فناوری های مورد نیاز امکان پذیر نخواهد بود.

سهم نسبتاً زیادی از مصرف فولاد ایران از طریق واردات فولاد تأمین می شود. و واردات به معنی از بین بردن اشتغال از راه تولید است. و از آنجا که فولاد کالایی سنگین بوده و هزینه حمل زیادی دارد. و با توجه به وجود مزایای نسبی اقتصادی ایران به دلیل وجود گاز طبیعی. و منابع سنگ آهن توسعه صنعت فولاد. در ایران توجیه اقتصادی داشته و توسعه آن ضروری است.

کشور ایران به دلیل قرار گرفتن در منطقه خاورمیانه که یکی از بزرگترین هدف های صادرات جهان است. و وجود سایر مزایای خدادای ذکر شده می تواند. یکی از بهترین مکان ها برای سرمایه گزاری در صنعت فولاد باشد. با تأخیر در اجرای طرح های توسعه فولاد،. به سایر کشورهای منطقه فرصت داده میشود. که صنعت فولاد خود را توسعه داده. و ایران را هدف صادرات خود قرار دهند.

صنعت فولاد بعنوان صنعتی پیشرو نقش اساسی در اقتصاد ملی و رفاه جامعه دارد. بنابراین توسعه کمی و کیفی این صنعت بر توسعه سایر بخش های اقتصادی کشور اثر گذار است. بنابراین بررسی و برنامه ریزی توسعه این صنعت در کشور لازم می باشد.

برآورد تقاضای فولاد

سرانه مصرف فولاد در کشورهای مختلف جهان با درآمد سرانه آن ها نسبت مستقیم دارد. در کشورهای با درآمد سرانه حدود 500 دلار. مصرف فولاد حدود 15 کیلو گرم در سال به ازای هر نفر می باشد. در حالیکه در کشورهای صنعتی پیشرفته با درآمد سرانه بیش از 10000 دلار،. مصرف سرانه فولاد به بیش از 500 کیلو گرم می رسد. سرانه مصرف فولاد در جهان در سال 2011 برابر با 215 کیلوگرم. و در ایران برابر با 284/3 کیلوگرم بوده است. با صرف نظر از رکود سال 2009 سرانه مصرف فولاد در ایران و در جهان رشد صعودی دارد.

باید در نظر داشت که هم اینک در حدود 15 درصد از ظرفیت تولید فولاد جهان خالی. و همچنین حداکثر مصرف فولاد چین قریب الوقوع است. عامل اول موجب فزونی عرضه بر تقاضا و عامل دوم موجب تشدید آن در سالهای آتی می گردد،. بنابراین رقابت برای شرکت های فولادی مشکل تر خواهد شد. و احتمالاً شرکت های بزرگ تولید کنندگان کوچک را از صحنه رقابت حذف خواهند نمود.

کارشناسان بازار معتقدند چنانچه کشورهای BRIC. شامل : برزیل، روسیه به همراه کشورهای مشترک المنافع ، هند و چین و یا گروه نو ظهور MITSK. شامال : مالزی، اندونزی، ترکیه و کره جنوبی با رشد اقتصادی خاصی ربرو کردند. و سرعت توسعه و رشد اقتصادی خود را افزایش دهند.، ممکن است تغییراتی در بازار آتی فولاد به وجود آید. بهرحال با توجه به آمار ارایه شده، مصرف فولاد در جهان دارای روند صعودی و رو به رشد بوده. و در صورتیکه رکود اقتصادی جدیدی در دنیا رخ ندهد شامل تقاضای بیشتر فولاد در جهان خواهیم بود.

مصرف فولاد در ایران نیز رو به افزایش است. مصرف فولاد در سال 1393 به میزان 28/8 میلیون تن پیش بینی شده بود. که از آن میزان مصرف محصولات تخت حدود 13/3 میلیون مورد استفاده قرار گرفت.

فرصت ها و تهدیدهای صنعت فولاد ایران

یکی از مزایای کشور ایران دسترسی به انرژی است. صنعت فولاد یکی از صنایع مادر می باشد. این صنعت به انرژی زیادی نیاز دارد که از طریق انرژی الکتریکی. و همچنین زغال سنگ و گاز بر حسب روش تولید تأمین می شود. وجود منابع سرشار گاز طبیعی راه تولید فولاد را هموار می نماید. انرژی الکتریکی نیز در ایران از طریق نیروگاههای حرارتی با استفاده از نفت و گاز. و همینطور نیروگاههای آبی و اتمی قابل تأمین است.

یکی دیگر از مزایای کشور ایران وجود منابع سنگ آهن است. مناطق دارای آهن در ایران که بر اساس برداشت های مغناطیس سنجی هوابرد. و بررسی های زمین شناسی به دست آمده است. را نشان می دهد. ایران دارای حدود 1/1 میلیارد تن ذخایر قطعی آهن بوده و در میان استانهای مختلف،. اولین رتبه مربوط به استان یزد با 53 درصد ذخیره قطعی بوده. و بعد از آن خراسان و کرمان بیشتر ذخایر قطعی سنگ آهن را دارند.

در سال 2011 ایران با داشتن حدود 4/5 میلیارد تن ذخایر احتمالی معادن آهن دارای رتبه یازدهم در جهان بوده. و بیشترین ذخایر آهن خاورمیانه را دارا می باشد.. در این سال ایران حدود 35 میلیون تن سنگ آهن استخراج نمود است که. دارای رتبه دهم در جهان می باشد. لازم به ذکر است که منابع جهانی سنگ آهن، حدود 800 میلیارد تن درسراسر جهان بوده. که با توجه به عیار آهن آنها، 230 میلیارد تن آهن قابل استحصال خواهد بود. ذخایر قطعی این ماده معدنی نیز در جهان 160 میلیارد تن بوده. که با توجه به عیار آهن آنها 77 میلیارد تن آهن قابل استحصال خواهد بود.

با توجه به سیاست کشور مبنی بر عدم اتکا به نفت و پرهیز از اقتصاد تک محصولی،. به نظر می رسد در آینده نزدیک تمرکز بر روی معادن بخصوص معادن سنگ آهن زیادتر شود. از طرف دیگر استخراج و فروش سنگ معدن دارای ارزش افزوده بالایی نبوده. و نیاز به فراوری سنگ معدن وجود خواهد داشت. بنابراین در آینده نزدیک، از نظر اقتصادی و سیاسی توجه بسیاری به فرایند استخراج،. فرآوری و تولید آهن و فولاد را شاهد بوده و سرمایه گزاری در این زمینه افزایش خواهد یافت.

ایران در موقعیت جغرافیایی مناسب جهت تجارت آهن و فولاد در منطقه و همچنین در جهان می باشد. بنابراین اضافه تولید خود را خواهد توانست صادر نماید. فولاد کالایی بسیار سنگین است که هزینه حمل زیادی دارد و باعث افزایش قیمت در کشورهای وارد کنننده می شود. موقعیت مکانی خوب ایران در منطقه امکان صادرات با قیمت مناسب را فراهم می کند. کشورهای همسایه نظیر عراق، افغانستان،. کشورهای آسیای میانه. و سایر کشورهای خاورمیانه دارای برنامه های توسعه ای بوده. و امکان صادرات به این کشورها وجود دارد.

در حال حاضر حدود سی درصد از مصرف فولاد مصرفی در ایران از طریق واردات تأمین می شود. که خود بیانگر وجود بازار داخلی جهت مصرف انواع محصولات فولادی است. این بازار داخلی با توسعه ایران افزایش خواهد یافت.

ایران دارای نیروی کار مناسب می باشد. هرم سنی ایران نشان می دهد بیشترین افراد کشور جوان می باشند. از طرف دیگر نیروی با تجربه در صنعت فولاد وجود داشته. و افراد با سطح تخصص و تحصیلات مناسب در ایران وجود دارد. با توجه به نیروی انسانی زیاد مورد استفاده در این صنعت واردات محصولات فولادی. به معنی عدم اشتغال زایی به دلیل عدم تولید است. در صورت رشد این صنعت شاهد اشتغال زایی خواهیم بود.

در این میان نقاط تهدیدی نیز برای این صنعت در ایران وجود دارد. هم اکنون سهم صادرات ایران در صادرات جهانی فولاد ناچیز است. حضور ایران در بازار جهانی مستمر نبوده و استراتژی معینی نیز برای آن وجود ندارد. برای مثال اندک صادرات موجود بر روی محصولات فولاد کربنی. به صورت ورق یا شمش با ارزش افزوده پایین متمرکز بوده. و برنامه ای جهت صادرات فولاد کیفی با ارزش افزوده بالا وجود ندارد.

همچنین عدم وجود مراکز فعال توزیع در جهان، عدم بازاریابی مناسب، عدم اطلاع رسانی مناسب،. عدم تحویل به موقع محصولات به مشتریان، عدم وجود سیستم پشتیبانی مناسب. جهت ارائه خدمات به مشتریان و تولید محوری به جاری بازار محوری از نقاط ضعف ایران. در صنعت فولاد محسوب می گردد. عدم امکان رقابت از نظر کیفیت و قیمت، قیمت گذاری دولتی. و عدم وجود قوانین مناسب جهت صادرات فولاد نیز از دیگر تهدیدات توسعه این صنعت در ایران است.

مطابق برنامه توسعه ایران، کل ظرفیت تولید فولاد خام کشور در سال 1404 باید به حدود 3/5 درصد تولید جهانی. یعنی حدود 55 میلیون تن برسد. این در حالی که ظرفیت تولید فولاد خام کشور کمی بیش از 19 میلیون تن در سال 1390 بوده. و عملاً میزان تولید کمی بیش از 13 میلیون تن بوده است. میزان صادرات محصولات فولادی 11 میلیون پیش بینی شده است که 7/7 میلیون تن مربوط به محصولات تخت خواهد بود.

کشور ایران به دلیل قرار گرفتن در منطقه خاورمیانه و وجود سایر مزایای نسبی نظیر انرژی،. سنگ آهن و نیروی انسانی مناسب می تواند. بهترین مکان برای سرمایه گذاری در صنت فولاد باشد. تأخیر در اجرای طرح های توسعه، به سایر کشورها فرصت می دهد. که صنعت فولاد خود را در خاورمیانه که یکی از بزرگترین هدف های صادرات جهان است، توسعه دهند. در توسعه صنعت فولاد کشور، توجه به سیاست صادرات، بازارهای صادراتی منطقه،. تولید فولادهای پیشرفته با کیفیت بالا و ارزش افزوده زیاد و رقابت در قیمت می بایست مد نظر باشد.

مواد اولیه واحدهای تولید آهن و فولاد

دامنه وسیعی از مواد اولیه در فرآیندهای مختلف فولادسازی مورد استفاده قرار می گیرد. کیفیت این مواد اولیه، بازده تولید و میزان مصرف انرژی را تحت تأثیر قرار می دهد. بر اساس ماهیت و نوع کاربری، این مواد را میتوان به صورت زیر دسته بندی نمود.:

• شارژهای فلزی شامل سنگ آهن، گندله، زینتر،قراضه.
• سرباره سازها نظیر آهک،دولومیت،کربن،فلوئور.
• فرو آلیاژها نظیر فرو سیلیس،فرو منگنز،فرو وانادیم.

شارژهای فلزی منابع تأمین آهن محسوب می شوند. که همواره درصدی از ناخالصی ها. شامل اکسیدهای فلزی و غیر فلزی. و سایر فلزات را به همراه دارند. هدف اصلی این فصل توضیح آماده سازی سنگ آهن جهت استفاده در تولید آهن و فولاد می باشد. فرآیندهای مهم در این قسمت تولید کنستانتره، زینتر و گندله از سنگ آهن می باشند. سایر مواد اولیه جهت تلوید آهن و فولاد بصورت مختصر تشریح خواهند شد.

سنگ آهن

اکسید آهن حدود 5 درصد از پوسته زمین را شامل می شود. بطور کلی بیش از 200 نوع کانی آهن در پوسته زمین وجود دارد. که از میان آنها کانی های معدنی رایج سنگ آهن عبارتند از هماتیت Fe2O3 که 70 درصد آهن داشته. و مگنتیت Fe3O4 که 72 درصد آهن دارد. و میانگین عیار آن در یک کانی آهن. حدود 60 تا 65 درصد است. امروزه از سولفید طبیعی آهن (پیریت) در استخراج آهن استفاده نمی شود،. بلکه مصرف عمده آن در تولید اسید سولفوریک است.

در سال 2011 در دنیا حدود 2800 میلیون تن. انواع سنگ آهن از معادن کشورهای مختلف برای فولاد فولاد استخراج شد. استخراج سنگ آهن از معادن ایران در سال 2011 حدود 30 میلیون تن بوده است. متوسط عیار آهن سنگ آهن معادن چین حدود 31 درصد. و متوسط عیار آهن سنگ آهن معادن ایران حدود 56 درصد می باشد. عوامل مختلف اقلیمی مانند . درجه حرارت، باد،. رطوبت، تبخیر، تعریق و بارش فرایند استخراج در معادن. روباز را تحت تأثیر قرار می دهند.

سنگ معدن هایی که آهن از آن استخراج می شود، عمدتاً از معادن روباز و بیشتر. به صورت اکسیدهای آهن مانند. مگنتیت یا هماتیت است که با 2 تا 20 درصد ناخالصی (نظیر سیلیکات ها و آلومینات ها) همراه است. این ناخالصی ها در کوره از آهن جدا شده و به صورت سرباره خارج می شوند. سنگ معدن تصفیه شده و پر عیار شده به صورت پودر یا دانه های ریز وارد کوره می شود. مناسبترین اندازه ذرات برای ورود به کوره بین 6 تا 25 میلی متر است.

فرآوری سنگ آهن شامل مراحل پر عیارسازی (ثقلی، مغناطیسی و فلوتاسیون)،. آبگیری، آسیاب و خشک کردن است تا کانسنگ برای ورد به مراحل بعدی دارای کیفیک قابل قبول باشد.

عکس زیر نمایی از معدن گل گهر سیرجان را نشان میدهد.

کانسنگ آهن با عیار پایین برای رسیدن به ابعاد بسیار ریز،. کنترل ابعاد ذرات، افزایش کیفیت سنگ آهن و جداسازی گانگ های سولفور. و فسفر، آسیا می شود.

مؤلف : دکتر حسن قاسم زاده – عضو هیئت علمی دانشگاه خواجه نصیرالدین طولی

فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربه ی گرانبها در زمینه ی تأمین و توزیع و عرضه انواع ورق آلیاژی – انواع فولاد آلیاژی. با اشکال مختلف تولیدی.از جمله ورق- میلگرد – تسمه – پروفیل – میلگرد با استاندارد و گواهینامه های روز دنیا در سراسر ایران فعالیت مینماید.
صنعتگر گرامی از اینکه ما را جهت خرید فولاد آلیاژی مورد نیاز خویش انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.
ارتباط با ما: 09122136675 – 02128423820
fooladrasuldalakan@gmail.com