زنجیره تولید فولاد به فرآیند تولید فولاد از استخراج سنگ آهن تا تولید شمش فولاد گفته می شود. به طور کلی این زنجیره شامل استخراج سنگ آهن از معدن و سپس تبدیل آن به کنسانتره و ورود آن به بخش فولاد سازی و در نهایت ورود به بخش نورد می باشد. در ادامه به تفصیل مراحل این زنجیره از ابتدا تا محصول نهایی را بررسی می کنیم.

استخراج:

سنگ آهن به طور عمده با روش روباز استخراج می شود. در این مرحله سنگ آهن استخراج و سپس به کارخانه تغلیظ برده شده و در آنجا وارد مرحله فرآوری می شود. فرآوری سنگ آهن از مهم ترین مراحل در زنجیره تولید فولاد به شماره می رود. در فرآیند آهن سازی با توجه به پارامترهایی مانند عیار سنگ آهن و میزان عناصر متفرقه در کانسار استخراج شده، روش مناسب فرآوری تعیین می شود. محصول تولید شده از فرآوری سنگ آهن به دو نوع سنگ آهن دانه بندی شده و کنسانتره سنگ آهن تقسیم می شود.

فرآوری:

در تولید نوع اول سنگ آهن یعنی سنگ آهن دانه بندی شده، خوراک لازم، سنگ آهن با عیار حداقل 50 درصد است. در این روش خوراک پس از خرد شدن در سنگ شکن ها توسط سرند به سایزهای مختلف دانه بندی می شود و سپس با استفاده از روش های فیزیکی، سنگ آهن پر عیار تولید می شود. در این روش عمدتا از روش مغناطیسی برای جدایش استفاده می شود. قابل ذکر است محصول این روش فرآوری، یعنی سنگ آهن دانه بندی شده به علت پایین بودن عیار، صرفا در روش کوره بلند قابل استفاده بوده و در سیستم احیا مستقیم قابل استفاده نمی باشد.

روش دوم فرآوری سنگ آهن یعنی تولید کنسانتره آهن به دلیل تاثیر بهتر در پر عیار سازی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش از مدار فرآوری پیچیده تری استفاده می شود که شامل واحد خردایش، آسیا، پر عیار سازی و آب گیری می باشد. سنگ آهن در این روش پس از خرد شدن توسط سنگ شکن ها در محیط خشک و رسیدن به ابعاد مناسب وارد آسیا می شوند و خردایش به روش تر ادامه پیدا می کند. در قسمت خردایش تر از هیدروسیکلون برای کنترل ابعاد دانه بندی استفاده می شود و ماده معدنی که در این مرحله به ابعاد بسیار ریزی در آمده است اکنون آماده ورود به مرحله جدایش و پر عیارسازی است. در این مرحله ماده معدنی وارد جداکننده های مغناطیسی می شود و به این ترتیب از کانی های آهن دار از باطله جدا می شوند. در صورتی که کانسار حاوی عناصری مانند گوگرد یا فسفر باشد این مواد به روش فلوتاسیون از کنسانتره جدا می شوند. در نهایت کنسانتره پر عیار شده به منظور آب گیری و خشک شدن وارد فیلتر های جدایش آب می شود.

فولادسازی:

کنسانتره خشک شده در مرحله بعد وارد بخش فولاد سازی می شود. در این بخش آهن پس از ورود به کوره بلند و با استفاده از روش های مختلف تبدیل به آهن مذاب و سپس تبدیل به فولاد می شود. فولاد خام حاصل، سپس وارد مرحله خالص سازی می شود. در این مرحله عناصر اضافی و گازهای هیدروژن و نیتروژن و سایر ناخالصی ها حذف و عناصری مانند نیکل، کروم، منگنز و سایر عناصر آلیاژی افزوده می شوند. کیفیت فولاد تولید شده وابسته به عناصر مورد استفاده در متالورژی فولاد در این مرحله است.

نورد:

در نهایت فولاد تولید شده وارد آخرین حلقه از این زنجیره یعنی فرآیند نورد می شود. نورد یکی از روش های تغییر شکل مواد دارای قابلیت پلاستیسیته یا موم سان است. این روش در واقع نوعی آهنگری با استفاده از فناوری های پیشرفته است که در آن فولاد خام تبدیل به محصولات نهایی مورد استفاده در صنایع مانند تیرآهن، میلگرد، ورق فولادی و... می شود.