فولاد قراضه و کاربرد آن در فولادسازی

فولاد قراضه  یک ماده خام مهم برای تولید محصولات جدید فولادی و چدنی است[6]. استفاده از فولاد قراضه در فولادسازی مصرف منابع معدنی و انرژی برای استخراج آهن از سنگ معدن را تا حد زیادی کاهش می دهد. فولاد قراضه معمولاً در یک کوره قوس الکتریکی (EAF) ذوب می شوند [1]. حدود 20 گرید مختلف قراضه وجود دارد که می تواند انواع مختلف فولاد جدید را بسازد[1]. دو فرآیند تجاری اصلی برای ساخت فولاد عبارتند از: فولادسازی با اکسیژن پایه و فولادسازی با کوره قوس الکتریکی (EAF). فولادسازی اکسیژن از آهن خام از کوره بلند و فولاد قراضه به عنوان مواد خوراک اصلی استفاده می کند، در حالی که فولادسازی EAF از فولاد قراضه یا آهن احیا شده (DRI) به عنوان مواد خوراک اصلی استفاده می کند. تولید فولاد با استفاده از قراضه به عنوان ماده اولیه به حفظ منابع طبیعی حیاتی، از جمله مزایای دیگر کمک می کند. بر اساس سیاست بازیافت فولاد قراضه ، هر تن قراضه 1.1 تن سنگ آهن، 630 کیلوگرم زغال سنگ کک و 55 کیلوگرم سنگ آهک صرفه جویی می کند. مصرف انرژی را 16-17 درصد کاهش می دهد. علاوه بر این، مصرف آب و انتشار گازهای گلخانه ای را به ترتیب به میزان 40 و 58 درصد کاهش می دهد[5].

استفاده از فولاد قراضه در فولادسازی دارای چندین مزیت است که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

– حفظ منابع طبیعی: هر تن قراضه مورد استفاده در تولید فولاد باعث صرفه جویی 1.1 تن سنگ آهن، 630 کیلوگرم زغال سنگ کک و 55 کیلوگرم سنگ آهک می شود[1]. این امر به کاهش مصرف منابع معدنی و انرژی برای استخراج آهن از سنگ معدن تا حد زیادی کمک می کند[3].

– کاهش مصرف انرژی: تولید فولاد بر اساس قراضه حدود یک هشتم انرژی مورد نیاز در تولید فولاد با استفاده از سنگ آهن را مصرف می کند[2]. بر اساس سیاست بازیافت فولاد قراضه وزارت فولاد، استفاده از ضایعات مصرف انرژی را 16-17 درصد کاهش می دهد [1].

– کاهش مصرف آب و انتشار گازهای گلخانه ای: استفاده از فولاد قراضه در فولادسازی می تواند مصرف آب و انتشار گازهای گلخانه ای را به ترتیب 40% و 58% کاهش دهد[1].

– مقرون به صرفه بودن: استفاده از فولاد قراضه  به عنوان ماده اولیه اولیه در تولید فولاد در مقایسه با استفاده از سنگ آهن مقرون به صرفه است[6].

– تطبیق پذیری: حدود 20 گرید مختلف قراضه وجود دارد که می تواند انواع مختلف فولاد جدید را بسازد[4]. این باعث می شود ضایعات فولادی به یک ماده خام همه کاره برای فولادسازی تبدیل شود.

به طور کلی، استفاده از فولاد قراضه  در فولادسازی مزایای متعددی دارد، از جمله حفظ منابع طبیعی، کاهش مصرف انرژی، کاهش مصرف آب و انتشار گازهای گلخانه ای، مقرون به صرفه بودن و همه کاره بودن.

تفاوت اصلی بین استفاده از ضایعات فولادی و سنگ آهن در فولادسازی، منبع مواد اولیه است. سنگ آهن یک منبع طبیعی است که از زمین استخراج می شود، در حالی که ضایعات فولادی از محصولات فولادی که به پایان عمر خود رسیده اند یا در طی ساخت قطعات فولادی تولید شده اند، بازیافت می شوند. در اینجا چند تفاوت دیگر بین استفاده از فولاد قراضه و سنگ آهن در فولادسازی وجود دارد:

استفاده از ضایعات فولادی:

– فولاد قراضه معمولاً در کوره قوس الکتریکی (EAF) ذوب می شود[3].

– حدود 20 گرید مختلف قراضه وجود دارد که می تواند انواع مختلف فولاد جدید را بسازد[3].

– استفاده از فولاد قراضه مصرف منابع معدنی و انرژی برای استخراج آهن از سنگ معدن را تا حد زیادی کاهش می دهد[4].

– ذوب مجدد قراضه به انرژی بسیار کمتری نسبت به تولید آهن و محصولات فولادی از سنگ آهن نیاز دارد[5].

استفاده از سنگ آهن:

– سنگ آهن از زمین استخراج می شود و برای استخراج آهن فرآوری می شود.

– تولید فولاد با استفاده از سنگ آهن شامل حذف ناخالصی هایی مانند نیتروژن، سیلیکون، فسفر، گوگرد و کربن اضافی از آهن تولید شده و افزودن عناصر آلیاژی مانند منگنز، نیکل، کروم، کربن و وانادیم برای تولید درجات مختلف فولاد است [6].

به طور خلاصه، تفاوت اصلی بین استفاده از فولاد قراضه و سنگ آهن در فولادسازی، منبع مواد اولیه است. در حالی که سنگ آهن از زمین استخراج می شود و برای استخراج آهن پردازش می شود، فولاد قراضه از محصولات فولادی که به پایان عمر خود رسیده اند یا در طول ساخت قطعات فولادی تولید شده اند، بازیافت می شود.

فولاد ساخته شده از قراضه می تواند برای بسیاری از کاربردهای مشابه فولاد ساخته شده از سنگ آهن استفاده شود. با این حال، بسته به منبع ماده اولیه و فرآیند ساخت مورد استفاده، ممکن است تفاوت هایی در خواص فولاد وجود داشته باشد. در اینجا چند نکته وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرد:

اما ذوب فولاد قراضه برخلاف تولید فولاد از سنگ آهن باعث جدا شدن عناصر آلیاژی و ناخالصی ها نمی شود[1].

فولاد ساخته شده از ضایعات ممکن است دارای ترکیبات شیمیایی و سطوح ناخالصی کمی متفاوت با فولاد ساخته شده از سنگ آهن باشد[1].

فولاد قراضه را می توان به روش های مختلفی طبقه بندی کرد، از جمله بر اساس محصولاتی که فولاد قبل از تبدیل شدن به ضایعات در آنها استفاده می شد و بر اساس دسته های فولاد قراضه کربنی. در اینجا چند نوع متداول ضایعات فولادی آورده شده است:

1. فولاد قراضه ذوب سنگین: این یک نوع فولاد قراضه کربنی است که شامل ترکیبی از ضایعات منسوخ و سریع است. به عنوان ماده اولیه در تولید فولاد جدید استفاده می شود.

2. بوشلینگ شماره 1 و شماره 2 – تهیه شده: نوعی ضایعات تمیز، بدون پوشش و جدید است که از فرآیندهای تولیدی مانند مهر زنی و پانچ کردن تولید می شود. در تولید فولاد جدید استفاده می شود.

3. فولاد صفحه ای و سازه ای: نوعی فولاد قراضه کربنی است که شامل ضایعات فولادی تمیز، مسطح و ساختاری است. در تولید فولاد جدید استفاده می شود.

4. فولادی ریخته گری: نوعی ضایعات فولادی است که شامل چدن تمیز و خشک یا سوراخ های چکش خوار می باشد. در تولید فولاد جدید استفاده می شود.

5. آهن سبک: این یک گرید اولیه از ضایعات فولادی است که شامل قلع، ورق آهن، یا خرد شده است. یکی از رایج ترین انواع ضایعات فولادی است و در تولید فولاد جدید استفاده می شود.

6. فولاد آلیاژی: نوعی ضایعات فولادی است که شامل عناصر آلیاژی مختلف مانند مس، نیکل، آهن، کربن، سیلیسیم، منگنز، کروم و مولیبدن می باشد. این برای اهداف مختلف ایجاد می شود و در تولید فولاد جدید استفاده می شود.

به طور خلاصه، فولاد قراضه را می توان به روش های مختلفی طبقه بندی کرد، از جمله بر اساس محصولاتی که فولاد قبل از تبدیل شدن به ضایعات در آنها استفاده می شد و بر اساس دسته های فولاد قراضه کربنی. برخی از انواع متداول ضایعات فولادی عبارتند از فولاد قراضه ذوب سنگین، شماره 1 و شماره 2 بوشلینگ – آماده شده، فولاد صفحه ای و ساختاری، سوراخ های فولادی ریخته گری، آهن سبک و فولاد آلیاژی.

ضایعات داخلی که به عنوان ضایعات خانگی یا برگشتی نیز شناخته می‌شود، ضایعاتی است که در کارخانه فولاد یا ریخته‌گری فولاد در طی فعالیت‌های فولادسازی، ریخته‌گری فولاد و تکمیل فولاد تولید می‌شود[2][5]. این به فلز ردی اطلاق می شود که در طی ساخت محصولات جدید فولادی در کارخانه های فولادی تولید می شود[1]. ضایعات داخلی معمولاً در یک کوره قوس الکتریکی (EAF) همراه با سایر انواع قراضه برای تولید فولاد جدید ذوب می‌شوند[6]. استفاده از ضایعات داخلی در فولادسازی مزایای متعددی دارد، از جمله کاهش مصرف منابع معدنی و انرژی برای استخراج آهن از سنگ معدن تا حد زیادی. کارخانه‌های فولاد از ضایعات داخلی استفاده می‌کنند که ممکن است شامل بقایای فولاد از پاتیل ها و کوره‌ها یا انتهای دم بریده شده (بریده شده) از فرآیندهای ریخته‌گری و نورد مداوم باشد[5]. در مجموع فولاد قراضه داخلی منبع مهمی از ضایعات فلزی برای صنعت فولاد است و در تولید محصولات جدید فولادی استفاده می شود.

قراضه خانگی و قراضه سریع دو نوع ضایعات فولادی هستند که در فولادسازی مورد استفاده قرار می گیرند. در اینجا تفاوت بین این دو وجود دارد:

ضایعات خانگی:

– ضایعات خانگی به ضایعات داخلی یا برگشتی نیز معروف است.

– ضایعاتی است که در کارخانه فولاد یا ریخته‌گری فولاد در طی فعالیت‌های فولادسازی، ریخته‌گری فولاد و تکمیل فولاد تولید می‌شود[2][5].

– ضایعات خانگی فلز دفعی است که در حین ساخت محصولات جدید فولادی در کارخانه های فولادی تولید می شود[1].

– معمولاً در کوره قوس الکتریکی (EAF) همراه با انواع دیگر قراضه برای تولید فولاد جدید ذوب می شود[6].

– به دست آوردن ضایعات خانگی سخت تر است زیرا سازنده امکانات لازم برای پردازش ضایعات در داخل را ندارد[1].

ضایعات سریع:

– ضایعات سریع به ضایعات فرآیندی یا ضایعات صنعتی نیز معروف است.

– ضایعاتی است که در طول تولید محصولات فولادی توسط مشتریان کارخانه فولاد و ریخته گری فولاد تولید می شود، یعنی صنایع تولیدی محصولات فولادی[2][5].

– ضایعات سریع کیفیت یکنواخت تری دارند و نسبت به ضایعات منسوخ شده به راحتی در دسترس هستند[3].

– ضایعات حاصل از فرآیندهای تولیدی است و این ماده ظرف چند ماه پس از تولید فولاد در دسترس کارخانه قرار می گیرد[5].

به طور خلاصه، قراضه خانگی و قراضه سریع دو نوع ضایعات فولادی هستند که در فولادسازی مورد استفاده قرار می گیرند. ضایعات خانگی ضایعاتی است که در طی تولید محصولات جدید فولادی در کارخانه های فولادی تولید می شود، در حالی که قراضه سریع ضایعاتی است که در طول تولید محصولات فولادی توسط مشتریان کارخانه فولاد و ریخته گری فولاد ایجاد می شود. به دست آوردن ضایعات خانگی دشوارتر است زیرا سازنده امکانات لازم برای پردازش ضایعات در داخل را ندارد، در حالی که ضایعات سریع کیفیت یکنواخت تری دارند و نسبت به ضایعات منسوخ شده به راحتی در دسترس هستند.

جهت بهره مندی از خدمات، محصولات و تولیدات شرکت ویستا آسمان و برقرار ارتباط با کارشناسان فنی فروش با ما در تماس باشید.