இரும்புத் தாதுவிலிருந்து எஃகு எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது?

நவீன நாகரிகத்தில் எஃகு மிக முக்கியமான பொருட்களில் ஒன்றாகும். இது கட்டுமானம், தானியங்கி, கப்பல் கட்டுதல், ஆற்றல், உள்கட்டமைப்பு மற்றும் உற்பத்தி போன்ற தொழில்களின் முதுகெலும்பாக விளங்குகிறது. எஃகு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், அது உண்மையில் மூல இரும்புத் தாதுவிலிருந்து எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது என்பது பலருக்குத் தெரிவதில்லை. எஃகு தயாரிப்பு செயல்முறை என்பது ஒரு கவர்ச்சிகரமான உருமாற்றப் பயணமாகும். இதில், இயற்கை கனிமங்கள் உலகப் பொருளாதாரத்திற்கு ஆதரவளிக்கும் வலிமையான, பல்துறைப் பயன்பாடுள்ள மற்றும் நீடித்து உழைக்கும் ஒரு உலோகக் கலவையாக மாற்றப்படுகின்றன.

இந்தக் கட்டுரையில், இரும்புத் தாது பிரித்தெடுப்பில் தொடங்கி, பதப்படுத்துதல் மற்றும் உருக்குதல் செயல்முறைகள் வழியாக, தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்குத் தயாரான சுத்திகரிக்கப்பட்ட எஃகுப் பொருட்கள் வரையிலான முழுமையான எஃகு உற்பத்தி செயல்முறையை நாம் விரிவாகக் காண்போம்.

1. நவீன சமூகத்தில் எஃகின் முக்கியத்துவம்

எஃகு அதன் தனித்துவமான வலிமை, நெகிழ்வுத்தன்மை, நீடித்துழைக்கும் தன்மை மற்றும் செலவுத் திறன் ஆகியவற்றின் கலவையால், மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் பொறியியல் பொருட்களில் ஒன்றாகத் திகழ்கிறது. வானளாவிய கட்டிடங்கள் மற்றும் பாலங்கள் முதல் குழாய் வழிகள் மற்றும் அறுவை சிகிச்சைக் கருவிகள் வரை, எஃகு இன்றியமையாததாகிவிட்டது. அதன் உற்பத்தி, தொழில்துறை வளர்ச்சி மற்றும் பொருளாதார வளர்ச்சியுடன் நெருக்கமாகப் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது.

உலகளாவிய எஃகுத் தொழில் ஆண்டுதோறும் சுமார் 2 பில்லியன் டன்களை உற்பத்தி செய்கிறது. வளரும் நாடுகள் தங்கள் உள்கட்டமைப்பை விரிவுபடுத்துவதாலும், வளர்ந்த நாடுகள் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல், மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் திறன்மிகு நகரங்களை நோக்கி நகர்வதாலும் இதன் தேவை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது. இந்தத் தொழிலைப் புரிந்துகொள்ள, அதன் மூலப்பொருளான இரும்புத் தாதுவிலிருந்து எஃகு எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது என்பதை அறிவது அவசியமாகும்.

2. இரும்புத் தாது என்றால் என்ன?

இரும்புத் தாது என்பது இயற்கையாகக் கிடைக்கும் ஒரு பாறையாகும். இது ஹெமடைட் (Fe2O3), மேக்னடைட் (Fe3O4), மற்றும் லிமோனைட் (FeO(OH)·nH2O) போன்ற ஆக்சைடுகளை முதன்மையாகக் கொண்டுள்ளது. உலகின் பெரும்பான்மையான இரும்பை வழங்கும் ஆஸ்திரேலியா, பிரேசில், சீனா, இந்தியா மற்றும் ரஷ்யா போன்ற நாடுகளில் காணப்படும் படிவங்களிலிருந்து இந்தத் தாதுக்கள் வெட்டி எடுக்கப்படுகின்றன.

இரும்புத் தாதுவின் தரம் அதன் இரும்புச் சத்தைக் கொண்டு நிர்ணயிக்கப்படுகிறது. உயர் தரத் தாதுக்களில் 60 சதவீதத்திற்கும் அதிகமான இரும்பு உள்ளது, அதேசமயம் குறைந்த தரத் தாதுக்களை எஃகு தயாரிப்பிற்குப் பயன்படுத்துவதற்கு முன்பு, அவற்றின் இரும்புச் செறிவை அதிகரிப்பதற்காக செறிவூட்டும் செயல்முறைகள் தேவைப்படுகின்றன.

3. தாதுவிலிருந்து இரும்பு வரை: ஊது உலை

எஃகு உற்பத்தியின் முதல் முக்கியப் படி, இரும்புத் தாதுவை உருகிய இரும்பாக மாற்றுவதாகும். இது பொதுவாக ஊது உலையில் செய்யப்படுகிறது; இது, மிக அதிக வெப்பநிலையைத் தாங்கக்கூடிய, வெப்பத்தைத் தாங்கும் செங்கற்களால் வரிசையிடப்பட்ட ஒரு பிரம்மாண்டமான செங்குத்து அமைப்பாகும்.

படி 1: மூலப்பொருட்களைத் தயாரித்தல்

• இரும்புத் தாதுசீரான தரத்தை அடைவதற்காக நசுக்கப்பட்டு கலக்கப்படுகிறது.

• கோக்ஆக்சிஜன் இல்லாத நிலையில் நிலக்கரியைச் சூடுபடுத்துவதன் மூலம் தயாரிக்கப்படும் இது, எரிபொருளாகவும் ஒடுக்கும் காரணியாகவும் செயல்படுகிறது.

• சுண்ணாம்புக்கல்அல்லது சிலிக்கா, கந்தகம் மற்றும் பாஸ்பரஸ் போன்ற அசுத்தங்களை அகற்ற டோலமைட் ஒரு பாய்மமாகச் சேர்க்கப்படுகிறது.

படி 2: உலையை மின்னேற்றுதல்

இரும்புத் தாது, கோக் மற்றும் சுண்ணாம்புக்கல் ஆகியவற்றின் அடுக்குகள் ஊது உலையின் மேற்பகுதிக்குள் செலுத்தப்படுகின்றன. முன்னரே சூடுபடுத்தப்பட்ட காற்று, துயர்கள் எனப்படும் முனைக்குழாய்கள் வழியாகக் கீழ்ப்பகுதிக்குள் ஊதப்படுகிறது.

படி 3: வேதி வினைகள்

உலைக்குள் பல சிக்கலான வினைகள் நிகழ்கின்றன:

• கோக் எரிந்து கார்பன் மோனாக்சைடை (CO) உருவாக்குகிறது, இது இரும்பு ஆக்சைடுகளை உருகிய இரும்பாக ஒடுக்குகிறது.

• மாசுகள் சுண்ணாம்புக்கல்லுடன் இணைந்து கசடை உருவாக்குகின்றன; இது உருகிய இரும்பின் மேல் மிதக்கும் ஒரு இலகுவான பொருளாகும்.

• பெரும்பாலும் பன்றி இரும்பு என்று அழைக்கப்படும் உருகிய இரும்பு, உலையின் அடிப்பகுதியில் சேகரமாகிறது.

இந்தப் பன்றி இரும்பில் பொதுவாக சுமார் 4 சதவிகிதம் கார்பன் மற்றும் பிற அசுத்தங்கள் இருப்பதால், இது எளிதில் உடையக்கூடியதாகவும் பெரும்பாலான பயன்பாடுகளுக்குப் பொருத்தமற்றதாகவும் உள்ளது. இதை எஃகாகச் சுத்திகரிக்க வேண்டும்.

4. பன்றி இரும்பை எஃகாக சுத்திகரித்தல்

எஃகு தயாரிப்பின் அடுத்த கட்டம், பன்றி இரும்பில் உள்ள கார்பனின் அளவைக் குறைப்பதும், அதிலுள்ள அசுத்தங்களை அகற்றுவதும் ஆகும். இதில் இரண்டு முக்கிய முறைகள் உள்ளன:

A. அடிப்படை ஆக்சிஜன் உலை (BOF)

• ஊது உலையிலிருந்து உருகிய பன்றி இரும்பு, அடிப்படை ஆக்சிஜன் உலையில் ஊற்றப்படுகிறது.

• உருகிய உலோகத்தினுள் உயர் அழுத்தத்தில் தூய ஆக்சிஜன் செலுத்தப்பட்டு, கார்பன் மற்றும் பிற அசுத்தங்கள் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகின்றன.

• இது கார்பனின் அளவை 2 சதவீதத்திற்கும் குறைவாகக் குறைத்து, எஃகை உருவாக்குகிறது.

உலகளாவிய எஃகு உற்பத்தியில் 70 சதவீதத்திற்கும் அதிகமான பங்களிப்பை BOF முறை கொண்டுள்ளது.

பி. மின் வில் உலை (EAF)

• EAF செயல்முறையில், மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட எஃகு கழிவுகளும், சில சமயங்களில் நேரடி குறைக்கப்பட்ட இரும்பும் (DRI) மின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி உருக்கப்படுகின்றன.

• கார்பன், கந்தகம் மற்றும் பிற அசுத்தங்கள், பாய்மங்கள் மற்றும் சேர்க்கைப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தி சரிசெய்யப்படுகின்றன.

• EAF முறையானது நெகிழ்வானது, நீடித்தது, மேலும் இது பெருமளவில் பழைய பொருட்களை மறுசுழற்சி செய்வதைச் சார்ந்திருப்பதால், இது பெருகிய முறையில் பிரபலமாகி வருகிறது.

5. இரண்டாம் நிலை சுத்திகரிப்பு மற்றும் கலப்புலோகம்

முதன்மை எஃகு தயாரிப்புப் படிக்குப் பிறகு, எஃகு பெரும்பாலும் கரண்டி உலைகளில் மேலும் சுத்திகரிக்கப்படுகிறது. இரண்டாம் நிலை சுத்திகரிப்பு, வேதியியல் கலவையின் துல்லியமான கட்டுப்பாடு, ஹைட்ரஜன் மற்றும் நைட்ரஜன் போன்ற கரைந்த வாயுக்களை அகற்றுதல் மற்றும் வெப்பநிலையைச் சரிசெய்தல் ஆகியவற்றைச் சாத்தியமாக்குகிறது.

குறிப்பிட்ட பண்புகளை வழங்குவதற்காக இந்தக் கட்டத்தில் கலப்புலோகக் கூறுகள் சேர்க்கப்படுகின்றன:

• குரோமியம்அரிப்புத் தடுப்புக்காக (துருப்பிடிக்காத எஃகு).

• நிக்கல்உறுதித்தன்மை மற்றும் வலிமைக்காக.

• மாங்கனீசுகடினத்தன்மை மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்புத்தன்மைக்காக.

• மாலிப்டினம்உயர் வெப்பநிலை வலிமைக்காக.

இந்த நடவடிக்கை, சாகிஸ்டீல் போன்ற உற்பத்தியாளர்களுக்கு, கடுமையான சவால்களை எதிர்கொள்ளும் தொழில்களுக்கான சர்வதேச தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் சிறப்புத் தர எஃகை உற்பத்தி செய்ய வழிவகுக்கிறது.

6. எஃகை வார்ப்பது

எஃகு சுத்திகரிக்கப்பட்டவுடன், அது பயன்படுத்தக்கூடிய வடிவங்களாக திடப்படுத்தப்பட வேண்டும். மிகவும் பொதுவான முறை என்னவென்றால்தொடர்ச்சியான வார்ப்புஇதில், உருகிய எஃகு, நீரால் குளிர்விக்கப்பட்ட அச்சினுள் பாய்ந்து, கட்டிகள், புளூம்கள் அல்லது தகடுகள் போன்ற அரைகுறை வடிவங்களாகத் திடமாகிறது.

• பில்லெட்டுகள்கம்பிகள், தண்டுகள் மற்றும் கம்பி போன்ற நீண்ட பொருட்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

• பூக்கள்ஐ-பீம்கள் போன்ற கட்டமைப்பு வடிவங்களாகப் பதப்படுத்தப்படுகின்றன.

• பலகைகள்தாள்கள், தகடுகள் மற்றும் சுருள்களாக உருட்டப்படுகின்றன.

தொடர் வார்ப்பு முறையானது செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது, கழிவுகளைக் குறைக்கிறது மற்றும் உயர்தர எஃகுப் பொருட்களை உறுதி செய்கிறது.

7. உருட்டுதல் மற்றும் இறுதி செய்தல்

வாடிக்கையாளர்களுக்குத் தேவைப்படும் இறுதித் தடிமன் மற்றும் மேற்பரப்புத் தரத்தை அடைவதற்காக, அரைகுறை எஃகு சூடான உருட்டல் மற்றும் குளிர்ந்த உருட்டல் செயல்முறைகளுக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது.

• சூடான உருளல்எஃகை அதன் மறுபடிகமாக்கல் வெப்பநிலைக்கு மேல் இருக்கும்போதே வடிவமைத்து, அதனைத் தகடுகள், சுருள்கள் அல்லது வடிவங்களாக உருவாக்குவதை எளிதாக்குகிறது.

• குளிர் உருட்டல்இது அறை வெப்பநிலையில் நடைபெறுவதால், மேற்பரப்பின் பளபளப்பு, வலிமை மற்றும் பரிமாணத் துல்லியம் ஆகியவை மேம்படுத்தப்படுகின்றன.

உருட்டிய பிறகு, எஃகு பின்வரும் நிலைகளுக்கும் உள்ளாகலாம்:

• அனீலிங்மேம்பட்ட நெகிழ்வுத்தன்மைக்காக.

• கால்வனைசிங்அரிமானப் பாதுகாப்பிற்காக.

• மேற்பரப்பு சிகிச்சைசிறந்த தோற்றம் மற்றும் எதிர்ப்புத்தன்மைக்காக.

இதன் விளைவாக, பல்வேறு துறைகளில் பயன்பாடுகளுக்குத் தயாராக உள்ள பலதரப்பட்ட எஃகுப் பொருட்கள் கிடைக்கின்றன.

8. எஃகு உற்பத்தியில் சுற்றுச்சூழல் கருத்தாய்வுகள்

எஃகு உற்பத்திக்கு அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது, மேலும் இது பாரம்பரியமாக குறிப்பிடத்தக்க கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியேற்றத்துடன் தொடர்புடையது. இருப்பினும், இந்தத் தொழில் பின்வரும் வழிகளில் நிலைத்தன்மையில் பெரும் முன்னேற்றம் கண்டு வருகிறது:

• மறுசுழற்சி85 சதவீதத்திற்கும் அதிகமான மறுசுழற்சி விகிதத்துடன், எஃகு உலகிலேயே அதிக அளவில் மறுசுழற்சி செய்யப்படும் பொருளாகும்.

• மின் வில் உலைகள்EAF-கள் மின்சாரம் மற்றும் பழைய இரும்பைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் புதைபடிவ எரிபொருட்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைக்கின்றன.

• கார்பன் பிடிப்பு தொழில்நுட்பங்கள்: முன்னோடித் திட்டங்கள் ஊது உலைகளிலிருந்து வெளியாகும் கரியமில வாயுவைப் பிடித்துச் சேமிப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன.

• ஹைட்ரஜன் குறைப்புசில எஃகு உற்பத்தியாளர்கள், கார்பன் வெளியேற்றத்தைக் குறைப்பதற்காக, கோக்கிற்குப் பதிலாக ஹைட்ரஜனை ஒடுக்கும் காரணியாகப் பரிசோதித்து வருகின்றனர்.

இந்த அத்தியாவசியப் பொருளுக்கான அதிகரித்து வரும் தேவையைப் பூர்த்திசெய்துகொண்டே, உலகளாவிய காலநிலை இலக்குகளை அடைவதற்கு நீடித்த எஃகு உற்பத்தி இன்றியமையாததாகும்.

9. எஃகு உற்பத்தியில் உலகளாவிய தலைவர்கள்

சீனா, இந்தியா, ஜப்பான் மற்றும் தென் கொரியா போன்ற நாடுகள் உலகளாவிய எஃகு உற்பத்தியில் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. ஆர்செலர் மிட்டல், நிப்பான் ஸ்டீல், பாவோஸ்டீல் மற்றும் டாடா ஸ்டீல் போன்ற நிறுவனங்கள் உலகின் மிகப்பெரிய உற்பத்தியாளர்களில் அடங்கும்.

சப்ளையர்கள் போன்றசாகிஸ்டீல்ஐரோப்பா, மத்திய கிழக்கு மற்றும் லத்தீன் அமெரிக்கா முழுவதும் உள்ள சர்வதேச வாடிக்கையாளர்களுக்கு உயர்தர துருப்பிடிக்காத எஃகு, கலப்பு எஃகு மற்றும் கார்பன் எஃகு தயாரிப்புகளை வழங்குவதில் கவனம் செலுத்துகிறோம்; இதன் மூலம் வாடிக்கையாளர்கள் கடுமையான தொழில் தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் பொருட்களைப் பெறுவதை உறுதி செய்கிறோம்.

10. எஃகின் பயன்பாடுகள்

எஃகின் பன்முகத்தன்மை அதனை எண்ணற்ற தொழில்களில் இன்றியமையாததாக ஆக்குகிறது:

• கட்டுமானம்வலுவூட்டுக் கம்பிகள், உத்திரங்கள் மற்றும் கட்டமைப்பு எஃகு.

• தானியங்கிஉடல் பேனல்கள், இயந்திர பாகங்கள் மற்றும் பாதுகாப்பு அமைப்புகள்.

• ஆற்றல்குழாய் வழிகள், காற்றாலைகள் மற்றும் கடல்சார் தளங்கள்.

• விண்வெளிவிமானக் கட்டமைப்புகளுக்கான உயர் வலிமை கொண்ட கலப்பு எஃகுகள்.

• மருத்துவம்அறுவை சிகிச்சை கருவிகள் மற்றும் மருத்துவமனை உபகரணங்கள்.

எஃகின் தகவமைப்புத் தன்மையானது, அது எதிர்காலத்திலும் ஒரு முக்கியப் பொருளாகத் திகழும் என்பதை உறுதி செய்கிறது.

முடிவு

இரும்புத் தாதுவை எஃகாக மாற்றுவது நவீனத் தொழில்துறையின் மிக அற்புதமான சாதனைகளில் ஒன்றாகும். இயற்கை கனிமங்களைச் சுரங்கத்திலிருந்து எடுப்பதில் தொடங்கி, ஊது உலை, சுத்திகரிப்பு, கலப்புலோகம் மற்றும் வார்ப்பு வரை செல்லும் இந்த செயல்முறை, வலிமையான மற்றும் பன்முகப் பயன்பாடு கொண்ட ஒரு பொருளை வழங்குகிறது.

தொழில்நுட்பம் முன்னேறும்போது, ​​எஃகு உற்பத்தியானது நிலைத்தன்மை, செயல்திறன் மற்றும் உயர் செயல்பாட்டை நோக்கித் தொடர்ந்து பரிணமித்து வருகிறது. வானளாவிய கட்டிடங்கள், கார்கள் அல்லது எரிசக்தி அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், எஃகு தொழில்துறை முன்னேற்றம் மற்றும் மனித மேம்பாட்டின் ஒரு தூணாகத் திகழ்கிறது.

உத்தரவாதமான தரநிலைகளுடன் கூடிய உயர்தர எஃகுப் பொருட்களைப் பெற விரும்பும் தொழில்துறைகளுக்கு, உலகெங்கிலும் உள்ள முக்கியத் திட்டங்களுக்கு ஆதரவளிக்கத் தேவையான நிபுணத்துவம், நம்பகத்தன்மை மற்றும் புதுமைகளை சாகிஸ்டீல் போன்ற நிறுவனங்கள் வழங்குகின்றன.