دانشنامه فولاد و متالورژی ایران

کارخانه فولادسازی

1)کارگاه ذوب

   خط تولید کارخانه ذوب، بر اساس استفاده از سه کورة قوس الکتریکی، سه کوره پاتیلی (LF)، یک واحد VDو یک واحد VODبنا نهاده شده است. 

ناحیه فولادسازی یکی از 5 ناحیه تولیدی شرکت فولاد مبارکه است . وظیفه اصلی این ناحیه تولید شمش فولادی جهت تأمین ماده اولیه مورد نیاز ناحیه نورد گرم به مقدار و کیفیت

1. فولادسازی مبارکه

توافق شده با آن ناحیه تولیدی می باشد .
ناحیه فولادسازی شامل واحدهای تولیدی بشرح ذیل می باشد :

1. واحد حمل مواد Material handling
2. واحد کوره های قوس الکتریکی  Electric arc furnace
3. واحد متالورژی ثانویه و آماده سازی پاتیل  Ladle furnace treatment and Ladle Total service
4. واحد ریخته گری مداوم تختال Continuous  Casting of slab
5. واحد آماده سازی شمش Slab cooling and conditioning

مقدمه

استفاده از آهن اسفنجی (DRI) یا بریکت در کوره قوس الکتریکی به‌عنوان جایگزین قراضه می‌تواند تأثیرات مهمی بر فرآیند ذوب، مصرف انرژی، بهره‌وری و راندمان تولید فولاد داشته باشد. ترکیب شیمیایی یکنواخت DRI به کاهش غلظت ناخالصی‌ها مانند فسفر و گوگرد کمک می‌کند و نیتروژن موجود در ذوب را کاهش می‌دهد، که این امر باعث تولید محصولات فولادی با کیفیت بالا می‌شود.

فولاد خام از طریق دو روش اصلی تولید می‌شود:

1. کوره بلند (BF): این روش شامل تهیه آهن خام یا چدن مذاب و تولید فولاد در کانورترهای اکسیژنی مانند ذوب‌آهن اصفهان است.

2. احیای مستقیم (DR): در این روش، سنگ‌آهن به آهن اسفنجی (DRI) تبدیل شده و همراه با قراضه (Scrap) در کوره‌های الکتریکی مانند قوس الکتریکی (EAF) در فولاد خوزستان یا القایی (IMF) در مجتمع فولاد جنوب ذوب می‌شود.

مراحل فولادسازی در کوره قوس الکتریکی:

فیلمی از موسسه آهن و فولاد آمریکا تمامی مراحل فولادسازی را به صورت زیر نمایش می‌دهد:

1. شارژ قراضه در کوره قوس الکتریک 
2. سرباره‌گیری از کوره قوس 
3. نمونه‌گیری از کوره قوس 
4. شارژ اکسیژن در کوره قوس 
5. باز کردن سیستم تخلیه کوره 
6. تخلیه کوره قوس الکتریکی 
7. عملیات متالورژی ثانویه 
8. عملیات ریخته گری

این مراحل فرآیند پیچیده و دقیق فولادسازی را به تصویر می‌کشند.

این کتاب به اصول علمی و تکنولوژیکی فولادسازی در کوره‌های قوس الکتریکی در دو بخش، هجده فصل و یک پیوست می‌پردازد. بخش اول به فولادسازی در کوره‌های قوس الکتریکی و بخش دوم به فولادسازی در پاتیل اختصاص دارد، که به بررسی متالورژی اولیه و ثانویه می‌پردازد.

بخش اول: فولادسازی در کوره‌های قوس الکتریکی

• سابقه تاریخی و تشریح سیستم‌ها: بررسی تاریخچه و سیستم‌های مختلف کوره قوس.
• مواد مصرفی: شامل الکترودها، مواد نسوز، قراضه و افزودنی‌ها.
• روش‌های فولادسازی: تمرکز بر روش بازی و نقش تعیین‌کننده سرباره.
• مراحل اکسایش و احیاء: کربن‌زدایی، فسفرزدایی و اکسیژن‌زدایی.
• آخال‌ها و گازها در فولاد: اهمیت مدیریت آخال‌ها و گازها برای کیفیت فولاد.
• پیشرفت‌ها و عوامل اقتصادی: پیشرفت‌های فولادسازی و عوامل اقتصادی مهم در کار کوره‌های قوس الکتریکی.

بخش دوم: عملیات تکمیلی و متالورژی ثانویه

• متالورژی ثانویه: فرآیندهای تکمیلی در کوره پاتیلی.
• تصفیه و آلیاژسازی: نقش کوره پاتیلی در تصفیه احیایی و تولید فولاد تمیز.
• کاربرد کوره قوس و پاتیلی: استفاده از توان بالای ترانسفورمر برای عملیاتی سریع و موثر.