فولاد :

کلمه فولاد به انواع بی شماری از آلیاژ ها گفته می شود که عنصر اصلی آنها را آهن تشکیل می دهد، کربن نیز بعنوان مهمترین ماده آلیاژی فولاد محسوب میگردد هر چند ممکن است در انواع مختلف فولاد ، مواد آلیاژی دیگر نیز به میزان زیادتر یافت شود. میزان کربنی موجود در فولاد ممکن است بین 3/0 تا 5/1 درصد تغییر نماید ، آلیاژ های آهنی که کمتر از 3/0 درصد کربن دارند آهن نامیده می شوند و آلیاژ های که بیش از 5/1 درصد کربن دارند عمدتا ً چدن نامیده میشوند و فرم خام آنرا نیز آهن می نامند.

طبقه بندی فولاد:

از نظر کلی و در یک مقیاس وسیع از دو نوع فولاد تجاری میتوان نام برد . فولاد کربنی و فولاد آلیاژی فولاد کربن علاوه برداشتن کربن،دارای حداکثر 65/1 درصد منگنز و احتمالا ً مقادیر نسبتاً کمی نیز سیلسیوم، آلومینیوم، مس و.... می باشد.از فولاد کربنی در ساخت بدنه اتومبیل،لوازم منزل،انواع ماشین آلات،کشتی،اسکلت ساختمان و... استفاده می شود. فولاد های آلیاژی دارای مواد آلیاژی نظر نیکل، کروم، تنگستن، تیتانیوم در کم آلیاژ و کروم ، نیکل ، منگنز در آلیاژ زیاد می باشند.

 

کاربرد و کانونهای اصلی مصرف آهن و فولاد:

آهن از نظر فراوانی دومین فلز و چهارمین عنصر موجود در کره زمین است. فراوانی فوق العاده سنگ اهن و پراکنش مطلوب انها در سطح کره زمین، این فلز را به ارزانترین و در عین حال پرمصرفترین فلز تبدیل نموده بطوریکه مقدار مصرف دو فلز مهم دیگر یعنی آلومینیوم و مس که از نظر تنوع کاربرد و مقدار مصرف در صنایع بلافاصله پس از اهن و فولاد قرار دارند از حدود 3 درصد مصرف آهن و فولاد تجاوز نمیکند. علاوه برارزانتر بودن آهن و فولاد که سبب مصرف فوق العاده آنها میشود میتوان به ویژگی های قابلیت الیاژ سازی و امکان انجام عملیات حرارتی و دیگر عملیاتی که سبب ایجاد خصوصیات بسیار متنوعی در اهن و فولاد میشود اشاره نمود دامنه این تنوع از سوزن و سنجاق تا کشتی های عظیم اقیانوس پیما و آسمان خراشها گسترش دارد. بطور کلی بیشتر از 70% آهن و فولاد در کشورهای صنعتی در سه گروه صنایع حمل و نقل،ساختمان و ماشین سازی به مصرف میرسد.

مصرف صنایع مختلف از فولاد

ردیف نوع صنعت میزان مصرف
1 صنایع حمل و نقل 25-32 %
2 صنایع ساختمان 24-30 %
3 صنایع ماشین سازی 19-21 %
4 صنایع نفت و گاز 6-8 %
5 صنایع قوطی سازی 6-7 %
6 صنایع تولید ابزار آلات 5-6 %
7 سایر 3-5 %

الگوهای تجارت جهانی آهن و فولاد

امروزه تجارت فولاد به یکی از مهمترین مبادلات جهان تبدیل شده است. بنحوی که میزان مصرف و صادرات فولاد هر کشور به عنوان شاخص مهمی در ارزیابی رشد اقتصادی آن کشور محسوب میشود. حدود 73 کشور جهان تولید کننده فولاد بوده و آهن را به یکی از گسترده ترین کالاهای معدنی تولید شده تبدیل کرده اند.

براساس برآوردهای انجام یافته ذخائر آهن جهان دارای 6/64 میلیارد تن فلز آهن است که در بطن 151 میلیارد تن کانسنگ قرار گرفته است.

امروزه تولید جهانی فولاد درحدود 4/1 میلیارد تن است و در حقیقت تولید ایران در مقایسه با این میزان بسیار ناچیز بوده لذا نوسانات قیمت فولاد و وضعیت بازار داخلی آن بیشتر تحت الشعاع قیمت جهانی آن خواهد بود.

درحال حاضر کشور چین با تولید بیش از 450 میلیون تن در سال مقام اول در تولید فولاد جهان را بخود اختصاص داده است.

در حال حاضر در بین کشورهای خاورمیانه ایران مقام اول تولید فولاد را به خود اختصاص داده است. به نظرمی رسد در آینده کشورهایی که تولید فولاد در آنها به روش کوره قوس الکتریکی است و از قراضه آهن استفاده میکنند با مشکل تهیه قراضه مواجه بشوند. و در این میان کشورهای دارای منابع معدنی آهن و گاز طبیعی از مشکلات کمتری برخوردار خواهند بود. و در کشور ایران نیز احداث واحدهای تولید محصولات نهائی فولاد بدون پشتیبانی تأمین شمش و شمشال آنها را با مشکلات عدیده ای مواجه خواهد کرد.

بررسی وضعیت بازار سنگ آهن و فولاد به عنوان مهمترین محصول آن

تولید سنگ آهن در دهه اول سال 2000 میلادی بالغ بر1008 میلیون تن بوده است و در این راستا تجارت بین المللی سنگ آهن نیز به 512 میلیون تن رسید. در این میان کشور برزیل با 239 میلیون تن تولید مقام اول را در جهان و کشورهای استرالیا و هندوستان  به ترتیب با تولیدات 187 میلیون تن و 86 میلیون تن در مقامهای بعدی قراردارند.

از نظر صادرات سنگ آهن استرالیا با 176 میلیون تن، برزیل با بیش از 170 میلیون تن و هندوستان با 31 میلیون تن در مقامهای اول تا سوم قرار داشته اند.

از کل سنگ آهن تولیدی دنیا 23 % آن پلت، 38 % آن آهن زینتر، 17 % آن آهن کوره بلند و 22 % کنسانتره بوده است

مواد اولیه برای تولید فولاد

در تهیه فولاد بطور کلی چهار دسته از انواع مواد خام و نیمه خام بشرح زیر استفاده میگردد

1-   ماده معدنی حامل عنصر آهن که اساسی ترین ماده در تولید فولاد است

2-   قراضه آهن

3-   مواد مغذی احیاء کننده آهن از سنگهای معدنی(ذغالسنگ و گاز طبیعی)

4-   مواد افزودنی به منظور تسهیل فرایند تولید فولاد یا برای کیفیت بخشیدن به آن

5-   مواد مصرفی مثل نسوزها

متالوژنی آهن در ایران و استان

تشکیل ذخائر آهن محدود به دوره خاصی نبوده و تقریبا ً در تمامی ادوار زمین شناسی شکل گرفته اند. در ایران نیز تشکیل آهن از پروتروزوئیک پسین تا کواترنر انجام شده است ولی بیشترین حجم آهن ایران در پروتروزوئیک پسین، اردوسین پیشین و الیگو میوسن انباشته شده بطوریکه ذخائر شناخته شده پالئوزوئیک بالا-تریاس و کرتاسه قابل مقایسه با آنها نیست.

مطالعات انجام گرفته حاکی است که ذخیره کلی کانسنگ آهن در شمالغرب کشور شامل استانهای زنجان،اردبیل،آذربایجانغربی وشرقی ازجایگاه قابل توجهی نسبت به سایر مناطق کشور از جمله ایران مرکزی برخوردار نیست.جمعبندی ذخایر کلی کانسنگ آهن شمالغرب نشان میدهد که بیشترین تمرکز آهن در استان زنجان بوده و در مرتبه بعدی میتوان از استانهای آذربایجان شرقی،غربی و اردبیل نام برد.اغلب کانسارها درپیوند با فعالیت توده های پلوتونیک ترشیری ومربوط به فاز پیرنه شکل گرفته اند واز لحاظ تیپ کانساری و عیار تا حدود زیادی بهم شباهت دارند.کل ذخیره هر استان به تفکیک در جدول زیر درج شده است.

ردیف استان عمده تیپ کانی سازی تغییرات عیار کانسار(fe) ذخیره( تن)
1 زنجان رسوبی- ماگمائی 40-95 % حدود 3 میلیون تن
2 آذربایجانشرقی اسکارنی- ماگمائی 40-95 % حدود 7/2 میلیون تن
3 آذربایجانغربی رگه ای – ماگمائی 40-75 % حدود 5/1 میلیون تن
4 اردبیل - - -
جمع کل:  2/7میلیون تن

منبع : سازمان صنایع و معادن استان اذربایجانشرقی