کوره ذوب آهن

کوره ذوب آهن

کوره های ذوب آهن عمدتا مواد خام (سنگ آهن، آهک و کک) را با استفاده از برخی فولادهای قراضه برای تولید فولاد استفاده می کنند، در حالی که کوره های قوس الکتریکی عمدتا از ضایعات فولاد استفاده می کنند.

 کوره ذوب آهن چیست؟

کوره ذوب آهن توسط یک انگلیسی به نام هنری بیسرم در اواسط دهه ۱۸۵۰ اختراع شد. بسمر یک شیوه تولید فولاد را بوسیله هوادهی هوا از طریق آهن مذاب به منظور اکسیداسیون مواد و جدا سازی ناخالصی ها طراحی کرد.

کوره ذوب اهن مدرن یک پوسته فولادی بزرگ به شکل یک استوانه است و با آجر مقاوم در برابر حرارت، اندود شده است. سنگ آهن، کک و سنگ آهک از بالا به کوره تغذیه می شود و به تدریج به سمت پایین فرو می ریزد، در عین حال که پایین می روند داغ تر می شوند. در نیمه بالای کوره، گاز از کک سوختن اکسیژن را از سنگ آهن آزاد می کند. در نیمه پایین کوره، سنگ آهک شروع به واکنش با ناخالصی ها در سنگ معدن می کند و کک باعث تشکیل سرباره (slag) می شود.

در پایین کوره، دما بیش از ۳۰۰۰ درجه فارنهایت است. سرباره مذاب روی بالای فولاد مذاب شناور می شود و به این ترتیب می توان آن را از طریق یک حفره ی سرباره در کوره تخلیه کرد. فولاد مذاب از انتهای کوره از طریق حفره آزاد می شود.

 کوره قوس الکتریکی (EAF) چیست؟

کوره قوس الکتریکی EDF   ها عمدتا برای تولید فولادهای با کیفیت خاص استفاده می شوند که با سایر فلزات آلیاژی می شوند EDF  ها همچنین می توانند برای تولید فولادهای عادی و غیر آلیاژ استفاده شوند. بر خلاف کوره ها،EAF  از فلز داغ استفاده نمی کند. آنها ضایعات فولاد را از محصولات بازیافتی استفاده می کنند. فولاد قراضه از یک جرثقیل به EAF سرازیر می شود. هنگامی که کوره پر است، دریچه بسته شده و بالای کوره را می پوشاند. دریچه دارای الکترودهایی است که به داخل کوره به پایین آورده می شوند. الکترود با یک جریان الکتریکی قدرتمند شارژ می شود که گرما تولید می کند و قراضه را ذوب می کند.

همانطور که قراضه ذوب می شود، فلزات دیگری که به عنوان آلیاژ فولاد شناخته می شوند به فولاد اضافه می شوند تا ترکیب شیمیایی مورد نظر را به دست آورند. اکسیژن برای خالص سازی فولاد به کوره تزریق می شود. آهک و فلوراسپار برای ذوب شدن همراه ناخالصی ها و تشکیل سرباره، اضافه می‌شوند.
سرباره مذاب در بالای فولاد مذاب شناور می شود و می تواند با چرخش کوره ریخته شود.
طیف وسیعی از فولادهای با کیفیت ویژه می تواند در EAF در ترکیب با فلزات دیگر برای تولید آلیاژهای فولادی ساخته شود. به استفاده گسترده از این کوره ها، تولید فولاد ضد زنگ است که دارای کروم و نیکل است که برای افزودن خاصیت مقاومت در برابر خوردگی، به آن اضافه می شود. دیگر فولادهای مخصوص ساخته شده در EAF شامل فولادهای مورد استفاده در مهندسی، هوا فضا و صنعت زره سازی است.