مقدمه
صنعت فولاد و میزان رشد تولید فولاد در مناطق مختلف جهان، آمار و ارقام جالبی در زمینه اهمیت صنعت فولاد در توسعه و گسترش اقتصادی و صنعتی کشورهادارد..
فولاد به عنوان یک صنعت پایه‌و مادر، نقش اساسی در پیشرفت و توسعه کشورها دارد . به دلیل همین اهمیت، طی چند سال اخیر، کشور چین که به سرعت در حال توسعه و گسترش صنایع خود ومطرح شدن به عنوان یک غول صنعتی است در سالهای 2002 و2003 ، با رشد سالیانه 20درصدی بیش از 40 میلیون تن در تولید فولاد
(نزدیک به چهار برابر کل تولید فولاد ایران) به ظرفیت تولید فولاد خود افزوده است.
طی همین مدت کشورهای در حال توسعه دیگر که از نظر منابع مواد اولیه . انرژی و نیروی انسانی و توانایی توسعه صنعت فولاد را دارند رشدی بین 3.5 تا 4 درصد داشته اند. ایران نیز جزو این کشورها است . تا سال 2010 تولید سالیانه چین به حدود 400 میلیون تن خواهد رسید و تولید بدون چین به حدود 900 میلیون تن خواهد رسید .
پس می توان نتیجه گرفت میزان تولید فولاد نشان دهنده ی رشد صنعتی و پیشرفت کشورها می باشد.
ایران با داشتن منابع مواد اولیه .انرژی.نیروی انسانی .توانایی توسعه ی صنعت فولاد را دارد .
تاریخچه فولاد.
آهن جزء هفت فلزی است که دردوران باستان شناخته شده است ، چون این فلز در بین فلزات ،از نقطه نظر تنوع کاربرد در زندگی برای ساختن ابزار و ماشین آلات در دوره جدید ،همواره در مقام اول قرار داشته و مصالح آهنی و فولادی زیر بنای واحدها و تجهیزات تولیدی را تشکیل می دهند ،انسان یقینأ در عصر حجر با آهن آشنا شده است. در هزاره دوم پیش از میلاد ،دوره آهن شروع شد . بدین جهت آهن نسبتأ جوان است .انسان اولیه آهن را از طریق سنگهای آسمانی می شناخته است و در دسترس داشته است ودر دوران باستان به عنوان یک فراورده جنبی در فرایندهای تولید مس و سرب بدست می آمده است. در بین سالهای 1900 تا 1978 میلادی ،روش فولاد سازی نوینی نیز توسعه و تکامل یافت که اساسأ با روشهای سنتی فولاد سازی که بر اساس کربن زدایی آهن خام استوار بود، فرق داشت . این روش تولید در کوره های قوس الکتریکی انجام می شد که بر اساس ذوب آهن قراضه پایه گذاری شده بود . در حال حاضر فولاد مبارکه،فولاد خوزستان و فولاد خراسان از این روش استفاده می نمایند.
فولاد خراسان
تاریخچه:
استان پهناور خراسان که مزین با نام علی بن موسی الرضا (ع) امام هشتم شیعیان است با دارا بودن منابع خدادادی نظیر معادن عظیم سنگ آهن ، گاز طبیعی ، ذغالسنگ ، منابع انسانی متعهد و متخصص و امکاناتی نظیر راه ، راه آهن ، نیروگاههای تولید برق و ... و همچنین همجواری با کشورهای افغانستان و آسیای میانه ، برنامه ریزان و مسئولین صنعتی کشور را برآن داشت تا در سال 1362 با مطالعه همه جانبه در استان خراسان امکان استقرار یک مجتمع بزرگ فولاد سازی بظرفیت 8/1 میلیون تن در سال را بررسی نمایند که در سال 1368 با پایان یافتن مطالعات مهندسی و مکان یابی ، محل اجرای طرح در 15 کیلومتری شمال غرب شهرستان نیشابور تعیین گردید و بلافاصله فعالیت های استملاک 1400 هکتار اراضی مورد نیاز و تجهیز و آماده سازی سایت در اراضی مذکور شروع شد.
در آبان ماه سال 1375 قرارداد خرید تجهیزات خارجی پروژه با شرکت ایتالیایی دانیلی به ارزش 152 میلیون دلار منعقد گردید .جمع هزینه های دلاری و ریالی بالغ بر 200 میلیارد تومان بوده است زمان شروع عملیات اجرایی و نصب تجهیزات مجتمع فولاد خراسان در خرداد ماه 1376 با حضور رییس جمهور محترم وقت حضرت آیه ا... هاشمی رفسنجانی آغاز شد.
در طی سالهای احداث پروژه 33هزار تن انواع تجهیزات و ماشین آلات نصب ،000ر030ر2 متر مکعب عملیات تسطیح و 540ر686ر1 متر مکعب عملیات ساختمانی ، 367ر117 متر مکعب بتون ریزی و 032ر463ر9 کیلوگرم آرماتور بندی انجام شد و سرانجام در 31 خرداد ماه سال 1380 واحد نورد مقاطع ساختمانی مجتمع فولاد خراسان در راستای سیاستهای اقتصادی دولت محترم جمهوری اسلامی مبنی بر خودکفایی صنعتی و رفع وابستگی محصولات استراتژیک به عنوان بزرگترین مجتمع فولادسازی در شرق کشور به دست توانمند جناب آقای سیدمحمد خاتمی رییس جمهور محترم افتتاح و راه اندازی شد و در بهمن ماه همان سال واحد ذوب و ریخته گری کارخانه با حضور وزیر محترم صنایع و معادن جناب آقای مهندس جهانگیری به بهره برداری رسید.
وضعیت اشتغال در فولاد خراسان:در حال حاضر تعداد 831 نفر در استخدام فولاد خراسان می باشند علاوه بر ان حدود 600 نفر پر سنل پیمانکار به عنوان نیروهای پشتیبانی و خدماتی مشغول به کار می بهشند و در حدود 10000 شغل به صورت غیر مستقیم ایجاد شده است.
شرح کلی خطوط تولید:
شرکت فولاد خراسان از واحدهای مختلف تشکیل شده است که دو واحد فولادسازی و نورد به عنوان واحدهای اصلی و بقیه واحدها پشتیبانی فنی و جانبی محسوب می گردند.
الف ) ناحیه فولادسازی شامل :
1- واحد آهن قراضه :
در این واحد انواع آهن قراضه بر اساس سنگینی و سبکی و میزان ناخالصی درجه بندی شده بر اساس درجه اختصاص یافته در محل های مخصوص نگهداری می شود و سپس بوسیله سه دستگاه جرثقیل سقفی به سبد حمل قراضه انتقال داده شده و برای انجام عملیات ذوب حمل می گردد.
2- واحد ذوب :
کوره قوس الکتریکی
آهن قراضه انتقال یافته به وسیله ماشین حمل قراضه ، در واحد ذوب با استفاده از جریان الکتریسیته ( قدرت ترانس 120 مگاولت آمپر) در کوره قوس الکتریکی 110 تنی (DANARC, AC) به مذاب تبدیل می شود.
در این قسمت انواع مواد افزودنی به ذوب اضافه شده تا خواص مورد نظر را پیدا نماید ، این واحد توانایی استفاده از آهن قراضه و آهن اسفنجی را به عنوان ماده اولیه دارد و ظرفیت تولید سالانه آن 650000 تن فولاد می باشد که از ذوب 722000 تن آهن قراضه استحصال می شود.
کوره پاتیلی
فاکتورهای حرارتی و مشخصات فنی فولاد مذاب تولیدی در کوره قوس الکتریکی پس از انتقال به کوره پاتیلی تنظیم شده و سپس پاتیل مذاب بوسیله جرثقیل های سقفی 270 تنی به ماشین پاتیل گردان منتقل و آماده ریخته گری می گردد.
3- واحد ریخته گری مداوم :
فولاد مذاب آماده ریخته گری ، با استفاده از 6 خط ریخته گری مداوم به شمشهای فولادی استاندارد با مقطع 150x150 و 130x130 و 180x180 میلیمتر و در طولهای مختلف قابل تبدیل است در این واحد سالانه 650 هزار تن فولاد مذاب به 000ر630 تن شمش فولادی تبدیل می گردد.
4- واحد حمل مواد اولیه :
این واحد جهت آماده سازی و انبار مواد افزودنی واحد ذوب ایجاد شده و با توجه به مجهز بودن به وسایل مکانیکی و نوار نقاله ، حمل مواد افزودنی به کوره ذوب بسیار سریع و دقیق صورت می گیرد و تمام مراحل به صورت خودکار انجام می شود.
5- واحد تصفیه دود :
گرد و غبار حاصل از کوره قوس الکتریک و کوره پاتیلی ، جهت غبار زدایی به این واحد هدایت می شود و با توجه به نوع تجهیزات نصب شده حجم بالایی از گرد و غبار ایجاد شده جذب می شود و از انتشار آن در داخل سالن و محیط اطراف جلوگیری می نمایند .
ب ) ناحیه نورد
شمشهای تولیدی در واحد ریخته گری پس از شارژ در کوره پیش گرم و رسیدن به دمای مورد نظر با گذشتن از 20 قفسه غلطک که به صورت عمودی و افقی در یک راستا نصب شده به انواع محصولات فولادی تبدیل می گردند .
برای نیل به این هدف شمش ها مراحل زیر را به ترتیب طی می کنند.
شمش ها برای رسیدن به دمای مناسب جهت نورد شدن وارد کوره پیش گرم با کف متحرک می شوند . ظرفیت این کوره 110 تن در ساعت می باشد.
شمشها پس از خروج از کوره پیشگرم از قسمت پوسته زدایی عبور می کنند در این قسمت پوسته و زنگ شمشها به وسیله فشار آب جداشده تا محصولاتی با کیفیت بالا تولید و به مشتریان عرضه گردد.
بلافاصله پس از قسمت پوسته زدایی شمش ها به Pinch Roll می رسند . وظیفه Pinch Roll گرفتن و هدایت شمش با فشار به داخل غلتکهای داخل قفسه می باشند.
در مرحله بعد شمش ها از قیچی متوقف کننده (Snap Shear) عبور می کنند .در صورت بروز هرگونه مشکل در خط نورد، این قیچی شمش در حال نورد شدن را قطع و متوقف می کند.
سپس شمشها به ترتیب از 20 قفسه غلطک عبور می کنند. هر یک از قفسه ها دارای یک جفت غلطک می باشد که به ترتیب به صورت افقی و عمودی در یک راستا نصب شده است .
در طی مراحل نورد علاوه بر (Snap Shear) سه عدد قیچی دیگر نیز وجود دارد.
الف- یک قیچی پس از قفسه شماره هشت و یک قیچی بعد از قفسه شماره چهارده قراردارد که سر و ته محصولات را قطع می کند.
ب – یک قیچی دیگر در انتهای خط نورد قراردارد که محصولات را در طولهای برنامه ریزی شده قطع می کند .
7- در انتهای خط نورد محصولات نورد شده از محفظه کاهش سریع دما (QTB) عبور می کنند که خود باعث افزایش کیفیت محصولات این شرکت می شود.
8- در آخرین مرحله محصولات نورد شده بر روی بستر خنک کننده قرار می گیرند تا دمای خود را از دست داده و برای بسته بندی ، انبار و عرضه به بازار آماده شوند.
ظرفیت تولید سالانه این واحد 000ر550 تن انواع مقاطع ساختمانی شامل :
میلگرد ساده و آجدار از سایز 10 تا 45 میلیمتر
نبشی از سایز 4x25 تا 6x60 میلیمتر
ناودانی از سایز 15x35 تا 30x60 میلیمتر
تسمه از سایز 5x25 تا 6x100 میلیمتر
چهارگوش از سایز10 تا 40 میلیمتر
شش گوش از سایز 15 تا 5/37 میلیمتر
) واحدهای پشتیبانی فنی شامل :
1)- آبرسانی
در واحد آبرسانی ، آب مصرفی از طریق منابع آب زیرزمینی ( چاه های حفرشده ) وارد مخزن اصلی شده سپس قسمت عمده آن به بخش صنعتی و قسمت جزیی آن جهت آبیاری فضای سبز استفاده می شود.
آب خام وارده به بخش صنعتی وارد مخزن فرعی که از سه قسمت مخزن آب آشامیدنی ، مخزن آب خام و مخزن آب املاح زدایی شده است ، منتقل می گردد.
الف ) واحد تصفیه آب :
آبهای مصرفی ناحیه نورد و ناحیه فولاد سازی بعد از مصرف در خطوط تولید جهت جداسازی روغن و ذرات جامد محلول در آب به این قسمت وارد شده و بعد از انجام عملیات جداسازی و تصفیه های لازم به چرخه تولید برمی گردد که کاهش مصرف آب و جلوگیری از آسیب دیدگی تجهیزات را به دنبال دارد .آب مورد نیاز واحدهای عملیاتی پس از انتقال به مخزن فرعی عبور از سیستم املاح زدایی وارد مخزن آب املاح زدایی شده گردیده و به همراه آب خام در سه سیستم ، چرخه آب مستقیم ، چرخه غیر مستقیم و چرخه غیر مستقیم و بسته ، به چرخه تولید بر می گردد.
ب ) چرخه آب مستقیم :
آّب این چرخه از 33% آب املاح زدایی شده و 67% آب خام تشکیل شده است که به طور مستقیم محصولات و تجیهزات را خنک می کند . این چرخه آبهای اسپری شده بر روی محصولات و آبهای خنک کننده ایستگاههای نورد و تجهیزات تاسیسات جانبی و آب محفظه خنک کننده را جمع آوری کرده و به مخزن جداسازی ذرات جامد هدایت می کند تا ذرات معلق و سنگین آن ته نشین شود و همچنین روغن زدایی شود این آب پس از عبور فیلترهای مربوطه و برج خنک کننده به مخزن اصلی باز می گردد.
ج ) چرخه غیرمستقیم :
آّب این چرخه از 33% آب املاح زدایی شده و 67% آب خام تشکیل شده است که به طور غیرمستقیم ماشین آلات واحد ریخته گری مداوم ، کوره پایتلی ، کوره قوس الکتریکی ، نورد ، واحد تصفیه دود و تاسیسات جانبی را خنک می کند این آب پس از عبور از برج خنک کننده به مخزن اصلی باز می گردد.