### Dəmir filizindən poladın hazırlanması prosesi
Polad, tikinti və avtomobil istehsalından tutmuş məişət texnikası və elektron cihazlara qədər müxtəlif sahələrdə tətbiq olunan dünyada ən çox yönlü və geniş istifadə olunan materiallardan biridir. Xam dəmir filizindən hazır polada səyahət bir neçə əsas mərhələni və mürəkkəb texnologiyanı əhatə edən mürəkkəb və maraqlı bir prosesdir. Bu məqalə sizi dəmir filizinin polada çevrilməsinin addım-addım prosesi ilə tanış edəcək.
#### 1. Mədənçilik və Nəqliyyat
Polad istehsalı prosesi Yer qabığında bol miqdarda olan dəmir filizinin çıxarılması ilə başlayır. Dəmir filizi yataqların yerləşdiyi yerdən və dərinliyindən asılı olaraq açıq və ya yeraltı mədənlərdən çıxarılır. Əsas dəmir filizi hasilatı bölgələrinə Avstraliya, Braziliya, Kanada və Çin daxildir. Daha sonra xam filiz təmizləndiyi, əzildiyi və qiymətli dəmir tərkibinin tullantı materialdan ayrılması üçün emal müəssisəsinə daşınır.
#### 2. Konsentrasiya və Qranullaşdırma
Mədənçıxarmanın ilkin mərhələlərindən sonra dəmir filizi zənginləşdirilir və bu proses filizi incə toz halına gətirməklə və dəmir tərkibini artırmaq üçün maqnit ayırma və ya flotasiyadan istifadə etməklə həyata keçirilir. Daha sonra bu zənginləşdirilmiş filiz daşınma və əritmə üçün səmərəli olan kiçik dairəvi qranullara çevrilir.
#### 3. Domna sobasında əritmə
Növbəti mərhələ dəmir filizi qranullarının əridilmiş dəmirə çevrilməsini əhatə edir ki, bu da domna sobasında baş verir. Budur, aşağıdakı addımlar:
– Sobanın doldurulması: Domna sobası dəmir filizi qranulları, koks (kömürdən alınan karbon forması) və əhəng daşı qarışığı ilə doldurulur.
– Yanma: İsti hava (900-1300°C arasında) tuyeres adlanan burunlar vasitəsilə sobaya üfürülür. Koks yanır və güclü istilik (2000°C-yə qədər) yaradır və bu da dəmir filizini əridilmiş dəmirə çevirən kimyəvi reaksiyaya səbəb olur.
– Azalma: Əsas reaksiyalara aşağıdakılar daxildir:
\[
\text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{CO} \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{CO}_2
\]
\[
\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2
\]
\[
\text{CO}_2 + \text{C} \rightarrow 2\text{CO}
\]
Bu reaksiyalar nəticəsində müxtəlif çirklərlə yanaşı, təxminən 4-5% karbon tərkibli əridilmiş çuqun əmələ gəlir.
#### 4. Əsas Oksigen Sobasında Təmizləmə və Çevrilmə
Domna sobasında istehsal olunan əridilmiş çuqun karbon və digər çirklərlə zəngindir, bu da onu kövrək edir və əksər tətbiqlər üçün yararsız edir. Növbəti addım bu çuqunun Əsas Oksigen Sobasında (BOF) polad istehsal etmək üçün təmizlənməsini əhatə edir:
– BOF-un doldurulması: Soba əridilmiş çuqun, qırıntı polad və bəzən birbaşa reduksiya edilmiş dəmir (DRI) ilə doldurulur.
– Oksigen üfürmə: Su ilə soyudulmuş nizə yüksək təzyiqdə təmiz oksigeni əridilmiş dəmirə üfürür. Bu, oksigenin karbon və çirklərlə reaksiyaya girərək karbon qazı və şlak (çirkli maddələr ehtiva edən əlavə məhsul) əmələ gətirdiyi bir neçə ekzotermik reaksiyaya səbəb olur.
– Poladın əmələ gəlməsi: Reaksiyalara aşağıdakılar daxildir:
\[
\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2
\]
\[
2\text{FeO} + \text{C} \rightarrow 2\text{Fe} + \text{CO}_2
\]
Kükürd, fosfor və silikon kimi istənməyən elementlər oksidlər əmələ gətirdikcə şlakda tutulur və karbon tərkibi polad üçün uyğun səviyyəyə qədər azalır.
#### 5. İkinci dərəcəli emal
BOF-da ilkin çevrilmədən sonra ikincil təmizləmə prosesləri poladı daha da təmizləyir və kimyəvi tərkibini müəyyən tələblərə cavab vermək üçün tənzimləyir. Texnikalara aşağıdakılar daxildir:
– Çömçə Metallurgiyası: Kimyəvi tərkibi dəqiqləşdirmək üçün çömçə sobasına əlavə ərinti elementləri əlavə olunur.
– Vakuumla qazsızlaşdırma: Əridilmiş polad hidrogen və azot kimi həll olmuş qazları təmizləmək üçün vakuuma məruz qalır.
– Elektroslakın Yenidən Əridilməsi (ESR): Polad, daxilolmaları aradan qaldırmaq və dənəcik strukturunu təkmilləşdirmək üçün yenidən əridilir.
#### 6. Tökmə və bərkitmə
İstədiyiniz kimyəvi tərkibə nail olduqdan sonra, əridilmiş polad bir neçə üsuldan biri ilə bərk formalara tökülür:
– Davamlı Tökmə: Əridilmiş polad su ilə soyudulmuş qəlibə tökülür və davamlı olaraq geri çəkilərək lövhələr, kütüklər və ya çiçəklər şəklində kəsilə bilən bərkimiş bir tel əmələ gətirir.
– Külçə Tökmə: Əridilmiş polad külçələr əmələ gətirmək üçün böyük qəliblərə tökülür, daha sonra külçələr yenidən qızdırılır və faydalı formalara salınır.
#### 7. İsti yayma və soyuq yayma
Bərkimiş polad müəyyən forma və xüsusiyyətlərə nail olmaq üçün müxtəlif yayma proseslərindən keçir:
– İsti yayma: Polad yüksək temperatura qədər qızdırılır və qalınlığını azaltmaq və daha vahid etmək üçün bir sıra diyircəklərdən keçirilir. İsti yayma polad tikinti tirləri, dəmir yolu relsləri və metal lövhələr üçün istifadə olunur.
– Soyuq yayma: İsti yayılmış polad möhkəmliyini və səthini yaxşılaşdırmaq üçün otaq temperaturunda əlavə emal olunur. Soyuq yayılmış polad avtomobil panellərində, cihazlarda və digər dəqiq tətbiqlərdə istifadə olunur.
#### 8. Bitirmə prosesləri
Son mərhələ poladın xüsusiyyətlərini və görünüşünü yaxşılaşdırmaq üçün müxtəlif bitirmə proseslərini əhatə edir:
– İstilik emalı: Tavlama, söndürmə və temperləmə kimi proseslər poladın mexaniki xüsusiyyətlərini artırır.
– Səth örtüyü: Polad məmulatları korroziyadan qorunmaq üçün tez-tez sink (sinkləmə) kimi materiallarla örtülür.
– Emal və Formalaşdırma: Xüsusi tətbiqlərə uyğunlaşdırılmış son məhsullar yaratmaq üçün əlavə kəsmə, qazma və formalaşdırma əməliyyatları yerinə yetirilir.
#### Nəticə
Dəmir filizinin polada çevrilməsi əsrlər boyu inkişaf etmiş, səmərəlilik və keyfiyyət baxımından daim inkişaf edən mürəkkəb bir səyahətdir. Müasir polad istehsalı qabaqcıl texnologiyanı mürəkkəb kimyəvi proseslərlə birləşdirir və bu da çox yönlü və əvəzolunmaz bir material yaratmağa imkan verir. Dəmir filizinin xammal hasilatından təmizlənmiş son məhsula qədər, bu yolda atılan hər bir addım, dünyada saysız-hesabsız sənaye və innovasiyaları dəstəkləyən yüksək keyfiyyətli poladın istehsalı üçün çox vacibdir.
