مطالب کمک درسی برای تدریس پودمان کاربا فلز کاروفناوری هشتم
روش هاي توليد آهن
به طور کلی آهن خام از دو روش زیر تولید می شود:
1.تهیه ي آهن خام یا چدن مذاب در کوره بلند و تولید فولاد ، نظیر ذوب آهن اصفهان.
2.احیای مستقیم سنگ آهن و ذوب آهن اسفنجی و قراضه در کوره های الکتریکی،از قبیل كوره قوس الکتریکی نظیر فولاد خوزستان یا القایی ، نظیر مجتمع فولاد جنوب.
براي توليد آهن خام از كوره بلند، که شیوه ي سنتی تولید است، از احیای غیرمستقیم آهن استفاده مي شود. سنگ آهن پس از فرآوری به همراه آهک و کک وارد کوره بلند مي شود. هواي گرم با فشار زياد به آن دميده شده و باعث آتش گرفتن كك مي شود. گرماي ناشي از سوختن كك باعث ذوب سنگ آهن شده و آهن خام یا چدن مذاب به دست می آید.
در مرحله ي بعد، آهن خام در یک كنورتور به فولاد مذاب تبدیل، کربن و ناخالصی های دیگر آن به کمک اکسیژن خارج و فولاد خام تولید می شود.
روش دوم تولید فولاد، استفاده از کوره های الکتر یکی و ذوب مجدد قراضه ي آهن و فولاد است. به دلیل کمبود منابع قراضه در جهان و نیز رشد فزاینده ي قیمت آن در طول سال های گذشته، در این روش می توان به همرا ه قراضه از آهن اسفنجی نیز برای ذوب در کوره استفاده كرد. آهن اسفنجی محصول عملیات احیای مستقیم سنگ آهن است که عیار آهن بالا دارد و جایگزین مناسبی برای قراضه جهت ذوب است .
67 درصد فولاد خام جهان به کمک روش کوره بلند و 31 درصد آن نیز به روش احیای مستقیم و استفاده از کوره های الکتریکی تولید می شود.
فولاد و چدن
فولادها و چدن ها آلياژهايي از آهن خام و كربن هستند كه عناصر ديگري به منظور بهبود قابليت شان، به آن ها اضافه شده است. در بين اين عناصر، كربن نقش تعيين كننده اي در خواص فولادها و چدن ها ايفا مي كند از جمله قابليت كوره كاري، آبكاري، ريخته گري و..................
اگر مقدار درصد کربن از 2.067 درصد كمتر باشد محصول را فولاد و اگر مقدار آن از 2.067 تا 4.5 درصد باشد آن را چدن گويند.
توليد فولاد از آهن خام
براي توليد فولاد از آهن خام تمامي عناصر غير ضروري از مذاب خارج و عناصر لازم به آن اضافه مي شوند تا فولاد مورد نظر به دست آيد. به اين منظور از كوره هاي ثانويه استفاده مي شود. فولادهاي ساختماني مانند انواع ورق، ميل گرد و تيرآهن از اين طريق به دست مي آيند.
براي به دست آوردن فولادهاي آلياژي از فولادهاي ساختماني عناصري همچون نيكل، كرم، واناديم، موليبدن و تنگستن را با درصدهاي خاصي به مذاب اضافه مي كنند.
