โรงงานเหล็ก

โรงงานเหล็กหรือ โรงงาน แปรรูปเหล็กคือโรงงานอุตสาหกรรมที่ทำการถลุงเหล็กและ ผลิตผลิตภัณฑ์ เหล็ก และเหล็กกล้าขนาดใหญ่ คำนี้ใช้ได้ทั้งในรูปเอกพจน์และพหูพจน์ กล่าวคือ รูปเอกพจน์ของ ironworksคือironworks

โรงงานเหล็กเข้ามาแทนที่ โรงงาน ถลุงเหล็ก แบบดั้งเดิม เมื่อเตาหลอมเหล็ก เข้ามาแทนที่วิธีการเดิม โรงงานเหล็กแบบครบวงจรในศตวรรษที่ 19 มักประกอบด้วยเตาหลอมเหล็กหนึ่งเตาหรือมากกว่านั้น และ เตาหลอมโลหะจำนวนหนึ่งหรือโรงหล่อที่มีหรือไม่มีโรงงานเหล็กประเภทอื่น ๆ หลังจากที่คิดค้นกระบวนการเบสเซเมอร์ได้โรงงานแปลง สภาพเหล็ก ก็แพร่หลาย และคำว่าโรงงานเหล็กกล้าก็เข้ามาแทนที่คำว่าโรงงานเหล็ก

กระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ดำเนินการในโรงงานเหล็กมักเรียกว่า โลหะวิทยาเหล็ก (ferrous metallurgy) แต่บางครั้งก็ใช้ คำว่า โลหะวิทยาเหล็ก (siderurgy) ด้วยเช่นกัน คำนี้มาจาก คำภาษากรีกsideros - เหล็ก และ ergonหรือergos - งาน เป็นคำที่ไม่ค่อยพบในภาษาอังกฤษ และมักปรากฏเป็นการนำคำที่ใช้ในภาษาฝรั่งเศสสเปนและภาษาโรมานซ์ อื่น ๆ มาใช้ในภาษา อังกฤษ

ในอดีต เป็นเรื่องปกติที่ชุมชนจะถูกสร้างขึ้นรอบโรงงานเหล็ก โดยที่ผู้คนที่อาศัยอยู่ที่นั่นต้องพึ่งพาโรงงานเหล็กในการจัดหางานและที่อยู่อาศัย^{[ 1 ]}เมื่อโรงงานเหล็กปิดตัวลง (หรือถูกเปลี่ยนเป็นอุตสาหกรรม) หมู่บ้านเหล่านี้มักจะตกอยู่ในภาวะเสื่อมถอยและประสบกับการเติบโตทางเศรษฐกิจที่ติดลบ^{[ 2 ]}

ประเภทต่างๆ ของงานเหล็ก

การผลิตเหล็กขั้นต้น

เตาหลอมเหล็กของโรงงานเหล็กและเหล็กกล้าทริเนค

โรงงานเหล็กใช้เป็นคำรวมที่ครอบคลุมงานที่ดำเนินการกระบวนการผลิตเหล็กอย่างน้อยหนึ่งกระบวนการ^{[ 3 ]}กระบวนการหรือประเภทของโรงงานเหล็กที่ดำเนินการดังกล่าว ได้แก่:

เตาหลอมเหล็ก — ซึ่งใช้ในการผลิตเหล็กดิบ (หรือบางครั้งก็เป็น ผลิตภัณฑ์ เหล็กหล่อ สำเร็จรูป ) จากแร่เหล็ก ;
โรงถลุงเหล็ก — สถานที่ผลิตเหล็กแท่ง จาก แร่เหล็กโดยวิธีการรีดิวซ์โดยตรง;
การถลุง ด้วยไฟฟ้า — ใช้ขั้วบวก โครเมียม /เหล็กที่ทนความร้อนได้ถึง 2,850 °F (1,570 °C) เพื่อผลิตเหล็กที่ปราศจากคาร์บอนและออกซิเจนคุณภาพอุตสาหกรรม 2/3 ตันต่อเหล็ก 1 ตัน ฟิล์มออกไซด์ของโลหะบางๆ จะก่อตัวขึ้นบนขั้วบวกภายใต้ความร้อนสูง ออกไซด์จะก่อตัวเป็นชั้นป้องกันที่ป้องกันการบริโภคโลหะพื้นฐานมากเกินไป^[⁴^]
โรงตีเหล็ก — ซึ่งทำการ กลั่น เหล็กดิบให้เป็นเหล็กแท่งโดยใช้ถ่านเป็นเชื้อเพลิงในเตาหลอม (finery) และถ่านหินหรือถ่านไม้ในเตาเผา (chafery)
โรงหล่อ — สถานที่ที่เหล็กดิบถูกหลอมใหม่ในเตาเผาอากาศหรือในเตาหลอมแบบโดม เพื่อผลิตสินค้าเหล็กหล่อ
เตาหลอมและเตาปั๊มขึ้นรูปพร้อมเครื่องหลอมละเอียดโดยใช้กระบวนการแรกในการผลิตเหล็กแท่ง จาก เหล็กดิบโดยใช้ถ่านหิน แร่ หรือโค้กโดยไม่ใช้ถ่านไม้
เตาหลอมแบบพุดดิ้ง — กระบวนการในภายหลังที่มีจุดประสงค์เดียวกัน โดยใช้ถ่านโค้กเป็นเชื้อเพลิงเช่นเดิม โดยปกติแล้วจำเป็นต้องมีกระบวนการกลั่นเบื้องต้นในโรงกลั่นถ่านโค้ก (เรียกอีกอย่างว่าเตาหลอมแบบรันนิ่งเอาท์) หลังจากผ่านกระบวนการพุดดิ้งแล้ว ก้อนเหล็กที่หลอมแล้วจะต้องนำไปเรียงซ้อนและจากนั้นจึงนำไปรีดเป็นเหล็กแท่งใน โรง รีดเหล็ก

การผลิตเหล็กกล้าสมัยใหม่

ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1850 เหล็กหล่ออาจได้รับการกำจัดคาร์บอนบางส่วนเพื่อผลิตเหล็กกล้าอ่อนโดยใช้วิธีใดวิธีหนึ่งต่อไปนี้: ^{[ 5 ]}

กระบวนการเบสเซเมอร์ในตัวแปลงเบสเซเมอร์ซึ่งได้รับการปรับปรุงโดยกระบวนการกิลคริสต์-โทมัส
กระบวนการผลิตเหล็กแบบซีเมนส์-มาร์ตินในเตาหลอมแบบเปิด ;
เตาหลอมไฟฟ้าแบบอาร์คเริ่มใช้ในปี 1907;
การผลิตเหล็กกล้าด้วยออกซิเจนขั้นพื้นฐานซึ่งเริ่มใช้ในปี 1952

โรงงานที่ใช้เครื่องแปลงสภาพทุกประเภท ควรเรียกว่าโรงงานเหล็กกล้ามากกว่า ส่วนคำว่าโรงงานเหล็กนั้นหมายถึงกระบวนการเดิม เช่นการหลอมเหล็ก

การประมวลผลเพิ่มเติม

หลังจากที่เหล็กแท่งถูกผลิตขึ้นในโรงตีเหล็กชั้นดีหรือในสายการผลิตของโรงรีดเหล็กแล้ว เหล็กแท่งนั้นอาจผ่านกระบวนการเพิ่มเติมในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งต่อไปนี้:

เครื่องตัดเหล็กแผ่น - ซึ่งใช้ตัดเหล็กแผ่นเรียบให้เป็นเหล็กเส้นขนาดที่เหมาะสมสำหรับการผลิตตะปู
โรงงานผลิต แผ่นเหล็กเคลือบดีบุก - ที่ซึ่งโรงรีดเหล็กผลิตแผ่นเหล็ก (ต่อมาเป็นเหล็กกล้า ) ซึ่งเคลือบด้วยดีบุก
เตาหลอมชุบโลหะแบบใช้ ค้อน เอียง เป็นค้อนที่มีน้ำหนักเบาและมีจังหวะการตีที่รวดเร็ว ทำให้สามารถผลิตเหล็กที่บางกว่าได้ เหมาะสำหรับการผลิตมีด เครื่อง ใช้บนโต๊ะอาหารอื่นๆและอื่นๆ
เตาหลอมซีเมนต์อาจใช้ในการเปลี่ยนเหล็กแท่ง (หากมีความบริสุทธิ์เพียงพอ) ให้เป็นเหล็กกล้าแบบมีฟองอากาศโดยกระบวนการซีเมนต์ไม่ว่าจะใช้เป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายหรือเป็นวัตถุดิบสำหรับเหล็กกล้าแบบหล่อในเบ้าหลอมก็ตาม

ผลิต

กระบวนการส่วนใหญ่เหล่านี้ไม่ได้ผลิตสินค้าสำเร็จรูป กระบวนการเพิ่มเติมมักเป็นกระบวนการที่ใช้แรงงานคน รวมถึง

ผลิตโดยช่างตีเหล็กหรือช่างฝีมือเฉพาะทาง
อาจนำไปใช้ในการต่อเรือได้

ในบริบทของอุตสาหกรรมเหล็ก คำว่า " การผลิต"นั้นเหมาะสมที่สุดสำหรับขั้นตอนสุดท้ายนี้