شناخت مواد ( 4 )

تولید فولاد از آهن خام

آهن خام بدست آمده از کوره بلند محصولی است که نا خالصیهای زیادی دارد و به خاطر داشتن کربن زیاد ( 3 تا 4 درصد ) قابلیت شکل پذیری ، چکش خواری و جوش کاری ندارد . بنابراین لازم است که کربن آن را طی عملیاتی کاهش و سایر عناصر موجود در آهن خام ( گوگرد ، فسفر سیلیسیم و منگنز ) را به حد قابل قبولی رساند.روشهای وجود دارد که سعی دارند که با سوزاندن و یا خارج کردن عناصر غیر ضروری فولاد مورد نظر را بدست آورند

                 

الف)روش توماس بسمر: در این روش با عبور هوا که دارای اکسیژن است باعث اکسیداسیون ( سوختن ) کربن سیلیسیم و منگنز می شود . دراین حالت اکسیدهای سیلیسیم و منگنز به سمت بالای مواد مذاب هدایت و اکسیدهای کربن به صورت گاز از آن خارج می شوند و همچنین فسفر موجود در آهن خام نیز اکسیده می شود . فولادی که از این کوره بدست می آید به فولاد توماس معروف است که بین 05/0 تا 5/0 درصد کربن دارد . این فولاد قابلیت آهنگری و جوشکاری دارد و از آن برای تهیه انواع پروفیلها، میله ها، ورق ها و تیرآهن ها استفاده می شود.

ب) روش L-D

چون وجود ازت در فولاد های کم کربن باعث افزایش شکنندگی آنها در هنگام تغییر فرم در حالت سرد می شود . لذا در روش L-Dکه راه اقتصادی تری نیز است به جای هوا که حدود چهار پنجم آن ازت است از اکسیژن خالص استفاده می شود . فولاد مرغوبتر و بدون ازت است

ج) روش زیمنس - مارتین

در این روش آهن خام را به صورت مذاب و یا جامد به همراه آهن قراضه و سنگ آهن از طریق دریچه های متعددی که روی دیواره وجود دارد به داخل آن می ریزند و برای تصفیه ناخالصیها ، آهک نیز به آن اضافه می شود . در این روش برای تولید حرارت از گاز استفاده می شود . مزیت این روش استفاده زیاد از آهن قراضه است.

روش کوره قوس الکتریکی

این کوره با جریان برق سه فاز کار می کنند . با کوره هارا از فولاد های تازه شده انتخاب می کنند به همراه آن می توان آهن قراضه نیز در کوره ریخت در اینجا نیز برای تصفیه و جذب ناخالصیها و تشکیل سر باره  از آهک استفاده می شود . از محصولات این کوره می توان فولاد های مقاوم در برابر حرارت ، خوردگی و همچنین ضربه استحکام زیاد را نام برد.