ข่าวอุตสาหกรรม
วิธีการผลิตเหล็ก: จากแร่สู่ผลิตภัณฑ์
เหล็ก เป็นหนึ่งในวัสดุก่อสร้างที่สำคัญและหลากหลายที่สุดในโลก ใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการก่อสร้าง รถยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้า และเครื่องจักร กระบวนการผลิตเหล็กมีความซับซ้อนและมีหลายขั้นตอน ตั้งแต่การแยกแร่เหล็กออกจากดินไปจนถึงการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์เหล็กสำเร็จรูป
ขั้นตอนที่ 1: การขุดแร่เหล็ก
ขั้นตอนแรกในกระบวนการผลิตเหล็กคือการขุดแร่เหล็ก แร่เหล็กเป็นหินที่มีเหล็กซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักในเหล็กกล้า แร่เหล็กพบได้ในแหล่งสะสมทั่วโลก และกระบวนการขุดจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสถานที่และประเภทของแหล่งสะสม
ขั้นตอนที่ 2: การแปรรูปแร่เหล็ก
เมื่อแร่เหล็กถูกขุดแล้ว จะถูกส่งไปยังโรงงานแปรรูปซึ่งจะถูกบด บด และแยกออกจากสิ่งเจือปน แร่เหล็กที่ผ่านการแปรรูปแล้วจะกลายเป็นเม็ดหรือซินเตอร์ ซึ่งเป็นแร่เหล็กชิ้นเล็กๆ ที่มีความหนาแน่นสูง ซึ่งง่ายต่อการขนส่งและใช้ในขั้นตอนต่อไปของกระบวนการ
ขั้นตอนที่ 3: การทำเหล็ก
จากนั้น เม็ดหรือซินเตอร์จะถูกป้อนเข้าไปในเตาถลุงเหล็ก ซึ่งเป็นเตาทรงกระบอกทรงสูงที่ใช้โค้ก หินปูน และอากาศร้อนเพื่อละลายแร่เหล็กและแยกเหล็กออกมา เหล็กหลอมเหลวที่เรียกว่าโลหะร้อน จะถูกกรีดจากเตาถลุงเหล็กและขนส่งไปยังเตาหลอมเหล็ก
ขั้นตอนที่ 4: การผลิตเหล็ก
ในเตาหลอมเหล็ก โลหะร้อนได้รับการขัดเกลาเพื่อขจัดสิ่งเจือปน เช่น คาร์บอน ซัลเฟอร์ และฟอสฟอรัส กระบวนการนี้เรียกว่าการผลิตเหล็กขั้นต้น การผลิตเหล็กขั้นปฐมภูมิมีสองวิธีหลัก: กระบวนการผลิตเหล็กด้วยออกซิเจนขั้นพื้นฐาน (BOS) และกระบวนการเตาอาร์กไฟฟ้า (EAF)
ในกระบวนการ BOS ออกซิเจนจะถูกเป่าเข้าไปในโลหะร้อนเพื่อเผาสิ่งเจือปนออกไป ในกระบวนการ EAF ไฟฟ้าจะถูกใช้เพื่อให้ความร้อนและละลายเศษเหล็กและแร่เหล็ก จากนั้นจึงเติมออกซิเจนเพื่อกลั่นเหล็กหลอมเหลว
ขั้นตอนที่ 5: การผลิตเหล็กรอง
หลังจากการผลิตเหล็กขั้นปฐมภูมิ เหล็กหลอมเหลวจะถูกทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมในกระบวนการที่เรียกว่าการผลิตเหล็กขั้นที่สอง กระบวนการนี้อาจเกี่ยวข้องกับการเติมธาตุผสม เช่น แมงกานีส โครเมียม นิกเกิล หรือวานาเดียม เพื่อสร้างเหล็กเกรดต่างๆ ที่มีคุณสมบัติเฉพาะ
ขั้นตอนที่ 6: การหล่อและการขึ้นรูป
จากนั้นเหล็กหลอมเหลวจะถูกเทลงในแม่พิมพ์หรือแท่งโลหะ จากนั้นจะเย็นตัวลงและแข็งตัวเป็นก้อนเหล็ก บล็อกเหล็กเหล่านี้จะถูกรีด ปลอมแปลง หรืออัดขึ้นรูปเป็นรูปทรงต่างๆ เช่น แผ่น แท่ง หรือคาน
ขั้นตอนที่ 7: จบ
ขั้นตอนสุดท้ายในกระบวนการผลิตเหล็กกำลังจะเสร็จสิ้น ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับกระบวนการต่างๆ เช่น การอบชุบด้วยความร้อน การชุบสังกะสี หรือการทาสี เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของเหล็กหรือป้องกันการกัดกร่อน
กระบวนการผลิตเหล็กเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและน่าทึ่ง ซึ่งเปลี่ยนแร่เหล็กดิบให้เป็นวัสดุอเนกประสงค์และจำเป็นซึ่งนำไปใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย โดยการทำความเข้าใจขั้นตอนต่างๆ ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้ เราจะสามารถเข้าใจถึงความสำคัญของเหล็กและความท้าทายในการผลิตได้ดีขึ้น
หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการผลิตเหล็ก มีแหล่งข้อมูลมากมายทางออนไลน์และในห้องสมุด คุณยังสามารถเยี่ยมชมโรงถลุงเหล็กเพื่อดูกระบวนการได้โดยตรง