فرایند تولید فولاد

آهن ارج: تولید فولاد به طور معمول در سطح جهان، به سه روش صورت می پذیرد که در ادامه به آنها می پردازیم.

۱- روش بسمه یا کوره بلند (BF)

روش کوره بلند، روش سنتی تولید فولاد می باشد که کارخانه ذوب آهن اصفهان از این روش استفاده می کنند. ناخالصی چدن مذاب را از طریق سوزاندن در اکسیژن کاهش می دهند و سپس آن را تبدیل به فولاد می کنند، بدین ترتیب که جریان هوا را وارد کوره بسمه که پوشیده از سیلیس، اکسید منیزیم است می کنند تا ناخالصی کربن و گوگرد به صورت گازهای SO2 و CO2 خارج گردد و ناخالصی های دیگر اعم از فسفر و سیلیس موجود در چدن در واکنش با اکسیژن به اکسیدهای غیرفرار P4O10 و SIO2 تبدیل شده و جذب جداره های داخلی کوره گردد و پس از تبدیل به ترکیبات زودگداز از کوره خارج شود. سرعت تولید در این روش بسیار زیاد است و نمی توان جریان اکسیژن وارده را کنترل نمود در نتیجه فولاد تولید شده در این روش، کیفیت مطلوب را نخواهد داشت.

۲- روش کوره باز یا مارتن

کوره باز به منظور جداسازی ناخالصی های چدن، به جای جریان اکسیژن ورودی، از اکسیژن موجود در زنگ آهن و اکسید آهن استفاده می گردد. به همین منظور کوره مورد استفاده باید کوره باز باشد که پوشش جداره آن MgO و CaO تشکیل گردد. حرارت لازم برای گرم کردن کوره و انجام عمل اکسیداسیون، از گازهای خروجی و مواد نفتی تامین می گردد. روش کوره باز زمان طولانی تری نسبت به بسمه نیاز دارد در نتیجه می توان کنترل بیشتری در تولید فولاد و محصول مرغوب تر داشت. این روش در سطح جهان بسیار کم مورد استفاده قرار می گیرد.

۳- روش قوس الکتریکی یا روش احیای مستقیم

روش قوس الکتریکی، برای تولید فولادهایی که برای مصارف علمی و صنعتی هستند، استفاده می گردد که از طریق الکترودهای گرافیت انجام می شود. این روش نیاز به مواد سوختی و اکسیژن ندارد و می توان دما را از دو روش قبلی بالاتر برد. کارخانه فولاد خوزستان و فولاد جنوب از این روش برای تولید فولاد استفاده می کنند.
روش الکتریکی برای تصفیه و مرغوب نمودن فولادهای بدست آمده از روش بسمه و کوره باز مورد استفاده قرار می گیرد. برای حذف گوگرد فولاد در این روش، مقدار محاسبه شده اکسید کلسیم به کوره اضافه می کنند و برای خروج اکسیژن محلول در فولاد، آلیاژ فروسیلیسیم استفاده می کنند.