مراحل تولید آهن از آهن اسفنجی تا محصول نهایی

به گزارش پیام خبر، آهن یکی از مهم ترین و پرکاربرد ترین فلزات در صنعت و ساختمان است و فرآیند تولید آن از مواد اولیه تا محصول نهایی، چرخه ای پیچیده و تخصصی دارد. 

از مرحله آهن اسفنجی، که حاصل احیای مستقیم سنگ آهن است، تا تولید شمش فولادی و محصولات نهایی مانند تیرآهن، میلگرد، ورق و پروفیل، هر مرحله نقش تعیین کننده ای در مقاومت، دوام و قیمت نهایی محصول دارد. در این مقاله قصد داریم شما را با مراحل تولید آهن از آهن اسفنجی تا محصول نهایی آشنا کنیم و نکات مهم برای انتخاب محصول باکیفیت و اقتصادی را توضیح دهیم. برای مشاهده قیمت روز آهن و بررسی انواع محصولات فولادی نیز می توانید به صفحه قیمت آهن مراجعه کنید.

آهن اسفنجی چیست و چگونه تولید می شود؟

آهن اسفنجی، که در منابع بین المللی با نام Direct Reduced Iron (DRI) شناخته می شود، یکی از محصولات میانی و حیاتی در زنجیره تولید فولاد است. این نوع آهن از احیای مستقیم سنگ آهن بدون استفاده از کوره بلند تولید می شود و به شکل قطعات متخلخل و جامد است که ظاهری مشابه اسفنج دارد؛ به همین دلیل به آن «آهن اسفنجی» گفته می شود. DRI در مقایسه با چدن حاصل از کوره بلند، درصد کربن پایین تر و ناخالصی های کمتر دارد و به همین دلیل در مراحل بعدی تولید فولاد، کیفیت بالاتری ارائه می دهد.

اهمیت آهن اسفنجی در صنایع فولاد سازی

آهن اسفنجی نقش کلیدی در تولید فولاد با کیفیت و کاهش مصرف انرژی دارد. این محصول به دلیل خلوص بالاتر و عاری بودن از سرباره اضافی، امکان تولید شمش فولادی با درصد دقیق ترکیب شیمیایی و مقاومت مکانیکی بالا را فراهم می کند. صنایع فولادسازی از آهن اسفنجی به دو شکل اصلی استفاده می کنند:

ذوب در کوره قوس الکتریکی (EAF) : ترکیب آهن اسفنجی با قراضه فولاد برای تولید شمش و محصولات فولادی نهایی.

تکمیل فرآیند کوره بلند : در برخی کارخانه ها، آهن اسفنجی به همراه سایر مواد اولیه به کوره بلند اضافه می شود تا تولید چدن یا شمش فولادی با کنترل دقیق تر انجام شود.

مراحل تولید آهن از آهن اسفنجی

مراحل تولید آهن از آهن اسفنجی تا محصول نهایی را می توان به شکل زیر به صورت لیست مرحله ای بیان کرد:

۱. تولید آهن اسفنجی (DRI) : احیای مستقیم سنگ آهن با گاز طبیعی یا کربن بدون استفاده از کوره بلند و تولید قطعات متخلخل و کم کربن آهن

۲. ذوب آهن اسفنجی در کوره قوس الکتریکی (EAF) : ترکیب آهن اسفنجی با قراضه فولاد و ذوب و تصفیه ناخالصی ها

۳. تولید شمش فولادی : ریختن آهن مذاب در قالب ها و ایجاد شمش های با ابعاد مشخص برای نورد

۴. نورد گرم : تبدیل شمش به محصولات اولیه مانند تیرآهن، میلگرد، ورق و پروفیل و افزایش چقرمگی و یکنواختی ماده

۵. نورد سرد (در صورت نیاز) : افزایش دقت ابعادی و صافی سطح و تولید ورق ها و پروفیل های با مشخصات دقیق

۶. کنترل کیفیت و تست های مکانیکی و شیمیایی : بررسی مقاومت کششی، سختی و ترکیب شیمیایی و اطمینان از مطابقت با استانداردهای ملی و بین المللی

۷. بسته بندی و آماده سازی برای حمل و تحویل : محافظت در برابر خوردگی و آسیب

تبدیل آهن اسفنجی به شمش فولادی

مرحله تبدیل آهن اسفنجی به شمش فولادی، یکی از حیاتی ترین مراحل در زنجیره تولید فولاد است. این مرحله کیفیت نهایی فولاد را تعیین می کند و شامل دو مسیر اصلی تولید می شود: استفاده از کوره قوس الکتریکی (EAF) و کوره بلند با فرآیند احیای مجدد.

کوره های قوس الکتریکی (EAF)

در روش کوره قوس الکتریکی، آهن اسفنجی به همراه قراضه فولاد داخل کوره ریخته می شود و با عبور جریان برق، آهن مذاب می شود. این فرآیند دارای مزایای زیر است:

فرآیند ذوب و تصفیه آهن : دمای بالا باعث ذوب کامل آهن اسفنجی و قراضه شده و ناخالصی ها به سطح می آیند تا جدا شوند.

افزودنی ها و کنترل ناخالصی ها : عناصر آلیاژی مانند منگنز، کروم یا نیکل به آهن مذاب اضافه می شوند تا خواص مکانیکی و شیمیایی فولاد کنترل شده و مطابق استانداردهای مورد نیاز پروژه باشد.

مزیت استفاده از EAF، انعطاف بالا در ترکیب مواد اولیه و صرفه جویی انرژی نسبت به کوره بلند است و امکان تولید فولاد با کیفیت و درصد کربن دقیق را فراهم می کند.

کوره های بلند و فرآیند احیای مجدد

روش دیگر، استفاده از کوره بلند با فرآیند احیای مجدد است. در این روش، آهن اسفنجی همراه با قراضه فولاد و مواد اولیه دیگر وارد کوره بلند می شود و فرآیند ذوب و احیا انجام می گیرد:

ترکیب با آهن اسفنجی و قراضه فولاد: این ترکیب باعث کاهش مصرف سنگ آهن و انرژی می شود و امکان تولید محصول با کیفیت یکنواخت را فراهم می کند.

تولید شمش و چدن : در نهایت آهن مذاب به قالب ریخته می شود و شمش فولادی یا چدن تولید می گردد که آماده مراحل نورد و تبدیل به محصولات نهایی است.

این روش بیشتر در کارخانه های بزرگ و سنتی کاربرد دارد و برای تولید حجم زیاد فولاد و محصولات سنگین مانند تیرآهن و ورق های ضخیم مناسب است.

مراحل نورد و تولید محصولات نهایی

پس از تولید شمش فولادی از آهن اسفنجی، مرحله بعد نورد و تبدیل شمش به محصولات نهایی است. این مرحله اهمیت بسیار زیادی دارد زیرا شکل، اندازه، مقاومت مکانیکی و کاربرد نهایی محصول را مشخص می کند.

نورد گرم

در فرآیند نورد گرم، شمش فولادی در دمای بالا (معمولاً بالای ۱۱۰۰ درجه سانتی گراد) عبور داده می شود و به شکل های مختلف مانند میلگرد، تیرآهن، ورق و پروفیل در می آید. مزایای نورد گرم عبارتند از:

افزایش چقرمگی و یکنواختی ساختاری فولاد

قابلیت تولید محصولات با ابعاد بزرگ و طول بلند

آماده سازی برای مراحل بعدی یا استفاده مستقیم در پروژه های ساختمانی و صنعتی

نورد سرد (در صورت نیاز)

برخی محصولات فولادی پس از نورد گرم، نیاز به نورد سرد دارند. در این فرآیند، ورق ها یا پروفیل ها در دمای محیط تحت فشار و غلتک های دقیق قرار می گیرند تا :

· دقت ابعادی افزایش یابد

· سطح صاف و صیقلی تولید شود

· محصول برای کاربردهای خاص صنعتی یا تزئینی آماده شود

عوامل تأثیر گذار بر کیفیت و قیمت آهن

قیمت و کیفیت آهن و محصولات فولادی از جمله تیرآهن، میلگرد و ورق، به عوامل متعددی بستگی دارد. شناخت دقیق این عوامل به خریداران و مهندسان کمک می کند تصمیمی آگاهانه و اقتصادی بگیرند و از خرید محصولات با کیفیت پایین یا قیمت غیرواقعی جلوگیری کنند.

کیفیت مواد اولیه

کیفیت آهن اسفنجی یا شمش فولادی اولیه نقش تعیین کننده ای در محصول نهایی دارد. آهن اسفنجی با درصد ناخالصی پایین، کنترل بهتر ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی مطلوب را امکان پذیر می کند. هرگونه ناخالصی یا ترکیب نادرست می تواند منجر به کاهش مقاومت کششی، چقرمگی پایین یا ایجاد ترک و تغییر شکل در مراحل نورد و استفاده در پروژه شود.

فرآیند تولید و تکنولوژی کارخانه

روش تولید فولاد-کوره قوس الکتریکی (EAF) یا کوره بلند-و میزان استفاده از فناوری های نوین، به کیفیت محصول نهایی تأثیر مستقیم دارد. کارخانه های مجهز به سیستم های کنترل کیفیت دقیق، تجهیزات نورد پیشرفته و آزمایشگاه های تخصصی، محصولی یکنواخت و استاندارد ارائه می کنند که طول عمر و عملکرد آن تضمین شده است.

استانداردها و گواهی کیفیت

محصولات فولادی باید مطابق استانداردهای ملی و بین المللی مانند ASTM، ISO یا استاندارد ملی ایران تولید شوند. رعایت استانداردها تضمین می کند که:

· مقاومت مکانیکی و شیمیایی محصول مطابق پروژه است

· ایمنی و دوام فولاد تضمین شده

· امکان مقایسه قیمت واقعی بین فروشندگان فراهم شود

هزینه حمل و عرضه در بازار

عوامل اقتصادی مانند فاصله کارخانه تا پروژه، هزینه حمل و انبارداری نیز در قیمت نهایی تأثیر می گذارد. لوله ها، تیرآهن و میلگرد به دلیل وزن و حجم بالا، نیازمند حمل با تجهیزات مخصوص هستند و این هزینه ها در قیمت تمام شده لحاظ می شوند.

نکات مهم برای خرید آهن و محصولات فولادی

خرید آهن و محصولات فولادی مانند تیرآهن، میلگرد، ورق و پروفیل، نیازمند دقت و آگاهی است تا هم کیفیت محصول تضمین شود و هم هزینه های اضافی جلوگیری شود. رعایت چند نکته ساده اما کلیدی می تواند خرید شما را ایمن، اقتصادی و متناسب با پروژه کند.

· بررسی استاندارد و اصالت محصول

اولین و مهم ترین گام، اطمینان از استاندارد و اصالت محصول است. بررسی گواهی کیفیت و مشخصات فنی، تضمین می کند که محصول:

خواص مکانیکی و شیمیایی لازم را دارد

مقاومت، چقرمگی و دوام مورد نیاز پروژه را فراهم می کند

· استعلام قیمت روز و مقایسه

قیمت آهن و محصولات فولادی تحت تأثیر نوسانات بازار، ضخامت، وزن و هزینه حمل است. پیش از خرید، حتماً قیمت روز محصولات را استعلام کرده و بین فروشندگان معتبر مقایسه کنید. این کار باعث می شود:

· از پرداخت هزینه بیش از حد جلوگیری شود

· محصول با بهترین ترکیب کیفیت و قیمت انتخاب شود

· خریدی اقتصادی و بهینه متناسب با بودجه پروژه انجام شود

منبع : ahanjam.com

پایان رپرتاژآگهی

کد خبر ۲۶۴۰۴۴