شمش فولادی

اغلب شمش‌های فولادی با استفاده از یکی این سه روش: کوره بلند، احیای مستقیم و کوره تونلی تولید می‌شوند که در ادامه با جزییات توضیح داده شده‌اند. روش کوره بلند: در فرآیند کوره بلند فولاد مذاب، که اصطلاحاً به آن فلز داغ گفته می‌شود، با کاهش اکسیژن عناصری مانند سنگ‌آهن، خاکستر، زغال‌سنگ در دمای بسیار بالا و عبور جریان الکتریسیته تولید می‌شود. این فرآیند به‌عنوان “فرآیند ضد جریان” نیز شناخته می‌شود؛ زیرا مواد خام جامد از بالا شارژ شده و هوای گرم از پایین دمیده می‌شود. در طی این فرآیند ناخالصی‌ها به‌صورت تفاله از بین می‌روند و فلز مذاب با درجه خلوص مناسب تولید می‌گردد. تفاله و فلز مذاب در محلی به نام منطقه دورریختنی‌ها از هم جدا می‌شوند. روش احیا مستقیم: روش احیای مستقیم به فرآیندی گفته می‌شود که با کاهش اکسیژن سنگ‌آهن در زیر نقطه ذوب، تولید آهن می‌کند. این روش با استفاده از گاز طبیعی یا زغال به‌عنوان سوخت اولیه در اکثر نقاط جهان با موفقیت به کار گرفته می‌شود. در این روش قطعات آهنی خرابه و مصرف‌شده در کوره قوس الکتریکی با دمای حدوداً ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد قرار می‌گیرند و با حذف اکسیژن موجود در بافت سنگ‌آهن، آهن اسفنجی یا متخلخل تولید می‌کند. پس از حذف ناخالصی‌ها و رسیدن به درجه خلوص موردنظر، فلز مذاب برای ریخته‌گری شمش فولادی مانند اسلب به کار می‌رود. روش کوره تونلی: تولید آهن اسفنجی به روش کوره تونلی از سال ۱۹۱۱ در سوئد توسعه یافت و پس از ایجاد تغییرات بسیار در این فرآیند، این روش به‌عنوان یک روش مؤثر و کارآمد در تولید آهن اسفنجی شناخته‌شده است. مزیت اصلی این روش در مقایسه با دیگر روش‌ها امکان ساخت نیروگاه‌های کوچک با هزینه کم است که ازنظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه‌تر می‌باشد. در صنعت فولاد، روش کوره تونلی یک روش ایده آل برای ساخت انواع مختلف شمش فولادی در نظر گرفته‌شده است. در این روش مواد اولیه ازجمله سنگ‌آهن، زغال‌سنگ و سنگ‌آهک خرد و غربال می‌شوند و سپس مخلوط این مواد، جهت استفاده از سیستم شارژ اتوماتیک در بوته‌های سرامیکی ریخته می‌شود. این بوته‌ها توسط واگن‌ها به کوره تونل منتقل می‌شوند و به ترتیب طی سه مرحله پیش گرم، احیا و کاهش اکسیژن و خنک‌سازی آهن اسفنجی تولید می‌شود و درنهایت با خرد شدن آهن اسفنجی می‌توان از آن به‌عنوان پودر آهن یا بریکت‌های سرد آهن اسفنجی استفاده کرد.