تولید فولاد از آهن خام

تولید فولاد از آهن خام به روش توماس- بسمر

آهن خام به دست آمده از کوره بلند محصولی است که ناخالصیهای زیادی دارد و به 

خاطر داشتن كربن زياد )3 تا 4 درصد(، قابليت شكل پذيرى، چكش خوارى و جوشكارى 

ندارد؛ بنابراين الزم است كه طى عملياتى، مقدار كربن آن را كاهش داد و ساير عناصر 

موجود در آهن خام )گوگرد، فسفر، سيليسيم و منگنز( را به حد قابل قبولى رساند.

براى تهيه ی فوالد از آهن خام ، روشهاى مختلفى به كار مى رود كه در تمام آنها سعى 

بر اين است كه با سوزاندن )اکسید کردن( و يا خارج كردن عناصر غيرضرورى، فوالد مورد 

نظر را به دست آورند. یکی از این روشها عبارتند از: 

توماس- بسمر: مبدل توماس به شكل گالبى است که کنورتور نيز 

ناميده مى شود. ساختمان خارجى کنورتور از ورق فوالدى است و پوششى داخلى آن از 

ساخته مى شود. دلوميت ماده اى ديرگداز است كه از كربناتهاى مضاعف كلسيم و 

دلوميتمنيزيم تشكيل شده است. كنورتور توماس حول محور افقى قابل حركت است و در كف آن 

سوراخ هایى براى دميدن هوا به داخل کنورتور وجود دارد.روش كار در كنورتور توماس به اين ترتيب است كه ابتدا آن را در وضعيت بارگيرى قرار 

  مى دهند و داخل آن را از آهن خام مذاب تا حد معينى پر کرده و به آن آهک نيز اضافه مى كنند. سپس كنورتور را به وضع عمودى در مىآورند و درضمن اين حركت عمل دميدن 

هوا با فشارى معادل 2 اتمسفر به داخل آن شروع مى شود.عبور هوا كه داراى اكسيژن است، باعث اكسيداسيون )سوختن( كربن، سيليسيم و منگنز 

 شد. د اي حال اكسيدهاى سيليسي  منگن به سمت باالى ماد مذاب هدايتاكسيدهاى كربن به صورت گاز از آن خارج مى شوند. همچنين فسفر موجود در آهن خام نيز 

اكسيد مى شود؛ ولى در داخل آهن خام مذاب باقى مى ماند. آهكى كه در هنگام بارگيرى 

به آهن خام مذاب اضافه شده بود باعث جذب اكسيد فسفر مى شود و آن را در سطح مذاب 

به صورت سرباره نگه مى دارد.دميدن هوا از 15 تا 20 دقيقه ادامه مى يابد و اين عمل باعث مى شود، که در هنگام 

اكسيد شدن عناصر اضافى، درجه حرارت آهن خام مذاب از 1300 درجه به 1600 درجه 

سانتى گراد افزايش پيدا كند.پس از نمونه بردارى و اطمينان از ميزان درصد عناصر موجود در مذاب، کنورتور را به 

حالتى در مى آورند كه عمل تخليه فولاد  مذاب به راحتى امكان پذير شود. در اين مرحله 

  ابتدا سرباره را تخليه مى كنند و سپس فولاد مذاب را در داخل پاتیل هاى مخصوص 

مى ريزند و براى عمليات بعدى حمل مى كنند. از سرباره کنورتور توماس بخاطر داشتن فسفر زياد، براى تهيه كود شيميایى استفاده 

مى كنند. فوالدى كه از اين کوره به دست مى آيد، به فولاد  توماس معروف است و 0/05 تا 

0/5 درصد كربن دارد. اين فولاد  قابليت آهنگرى و جوشكارى خوبى دارد و از آن براى تهيه 

انواع پروفيل ها، ميله ها، ورق ها، نبشي ها، تيرآهن ها و غيره استفاده مى كنند.چون پوشش کنورتور توماس خاصيت قليایى دارد، لذا بايد از اين کنورتور براى بازیابی

آهنهاى خامى استفاده كرد كه خاصيت قليایی )فسفر و گوگرد زياد، سيليسيم كم( دارند. 

براى بازیابی آهنهاى خامى كه خاصيت اسيدى )فسفر و گوگرد كم، سيليسيم زياد( داشته 

ً ً باشند از كوره بسمر استفاده مى شود كه كامال مشابه كوره توماس است و فرق آن در جنس 

پوشش عایق آن مى باشد كه از آجر نسوز سيليكات تشكيل شده است.چون در کنورتور توماس و يا بسمر عمل بازیابی به كمک دميدن هوا انجام مى گيرد، 

بخشى از ازت موجود در هوا جذب فولاد  مى شود و اين خود يكى از معايب فوالدهایى است 

كه با اين روشها تهيه م گردند.