اولین مرحله در زنجیره تولید فولاد، استخراج سنگ آهن است و این ماده در مناطق مختلف ایران یافت می شود. در واقع، سنگ آهن زیر بنای تولید محصولات فولادی است و ابتدا معادن سنگ آهن کشف می شوند و با استفاده از تجهیزات و ماشین آلات مختلف، این ماده استخراج می شود.
نکته: توجه داشته باشید که برخی از شرکت های سنگ آهنی علاوه بر استخراج این ماده، ماشین آلات فرآوری نیز در اختیار دارند و سنگ آهن خام را به محصولات دیگر تبدیل می کنند.

پس از اینکه سنگ آهن از معدن استخراج شد، مرحله فرآوری و تغلیظ شروع می شود. در این مرحله پس از انجام فرآیندهای متعدد، 2 نوع سنگ آهن بدست می آید.

نوع اول: سنگ آهن دانه بندی شده

در این روش، سنگ آهن با عیار 50 درصد لازم است و پس از تامین آن، سنگ آهن توسط سنگ شکن و آسیاب خرد می شود و با استفاده از «سرند» به اندازه و سایزهای مختلف دانه بندی می شود و به خاطر همین موضوع است که به آن، سنگ آهن دانه بندی شده می گویند. پس از آن نیز با استفاده از روش های مغناطیسی و فیزیکی، سنگ آهن پرعیار تولید می شود.

لازم به ذکر است که سنگ آهن دانه بندی شده عیار پایینی دارد و به همین دلیل، فقط در تولید فولاد به روش کوره بلند مورد استفاده قرار می گیرد و تنها شرکتی که در ایران به روش کوره بلند فولاد تولید می کند، شرکت ذوب آهن اصفهان است.

نوع دوم: کنستانتره سنگ آهن

 

این روش نسبت به تولید سنگ آهن دانه بندی شده پیچیده تر است و مراحل آن شامل خرد کردن، آسیاب، پر عیار سازی و آب گیری می باشد. در این فرآیند، سنگ آهن توسط سنگ شکن ها خرد می شود و پس از آن در محیطی دیگر خشک می شود و سپس وارد آسیاب می شود و خرد کردن به روش تر (خیس) ادامه پیدا می کند.

در این مرحله، از هیدروسیکلون برای تعیین ابعاد دانه بندی استفاده می شود و ماده ای که به ابعاد بسیار ریز تبدیل شده است، به قسمت جدایش و پر عیار سازی هدایت می شود. در این قسمت، ماده معدنی بدست آمده وارد جداکننده های مغناطیسی می شود و کانی های آهن دار از سایر محتویات آن تفکیک می شود. در آخر نیز کنستانتره پرعیار شده، با هدف خشک شدن و آب گیری وارد فیلترهای مخصوص جدا کردن آب می شود.

گندله

گندله سنگ آهن یکی از مهم¬ترین مواد اولیه ورودی به صنایع فولاد است. گندله آهن به معنای گلوله-‌های ساخته شده از نرمه کنسانتره سنگ آهن و سایر مواد افزودنی است که در ابتدا خام بوده و سپس پخته میشونددر حقیقت، گندله سازی همانند یک حلقه ی واسط میان معادن سنگ آهن و کارخانجات تولید فولاد است.

برای تولید گندله باید مواد اولیه با نسبت های مشخص به همراه افزودنی هایی نظیر بنتونیت، آهک، هیدروکسید، کلسیم، دولومیت، شیرآهک و… درون دستگاه گندله سازی ریخته شوند. 

برای تولید این محصول میتوان به دو صورت مخروط و دیسک گندله سازی اشاره کرد.

در مکانیزم روش مخروطی، از یک دیگ مخروطی استفاده شده و آن را می¬‌چرخانند. در این روش ابتدا هسته گندله تشکیل شده و با اضافه شدن آب، مواد دیگر به هسته میچسبند.

پس از پایان چرخش نیز گندله¬‌هایی با سایز متفاوت ایجاد شده و روانه مرحله پخت میشوند.

در روش دیسک نیز مواد خام درون یک سطح دیسک دوار پخش شده و چرخش آغاز می‌شود.

 در این روش گندله هایی یکسان با خواص مکانیکی متفاوت تولید میشود. 

در هر دو روش ساخت، گندله هایی فاقد استحکام ایجاد میشوند که ابتدا باید مراحل پیش گرمی را گذرانده و سپس به تریج سرد شوند.

آهن اسفنجی

آهن اسفنجی نیز یکی از محصولات پرکاربرد در زنجیره فولاد است که در طی یک فرآیند احیای مستقیم از گندله سنگ آهن به دست می¬آید. در این روش گندله سنگ آهن احیا گردیده و اکسیژن آن بدون ذوب حذف می¬‌شود. شکل ظاهری این محصول نیز به صورت کره¬ای متخلخل و اسفنجی بوده که به همین دلیل نیز آهن اسفنجی نام گرفته‌¬است.

 امروزه که آهن پرمصرف¬‌ترین فلز جهان لقب گرفته است، آهن اسفنجی به عنوان جایگزین آهن قراضه مورد استفاده قرار می¬‌گیرد. از مزایای استفاده این محصول می¬‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• درصد آهن موجود در آهن اسفنجی بسیار بیشتر از قراضه آهن است.

• به علت ناخالصی¬‌های کمتر، استفاده از این محصول راحت¬تر و کم هزینه¬‌تر است.

• برای تولید آهن اسفنجی به انرژی و آب مصرفی کمتری احتیاج است.

• استفاده از آهن اسفنجی محدودیت¬‌های زیست محیطی کمتری را به دنبال دارد.

• این محصول را می¬‌توان به صورت آهن کلوخه شده درآورد به آسانی جابه¬‌جا نمود.

• وجود اکسیژن کمتر در فرآیند ساخت این محصول، باعث شده تا مقاومت آن نیز افزایش پیدا نماید.

گندله متخلخل یا همان آهن اسفنجی کاربردهای بسیاری در صنایع مرتبط با آهن دارد به طوریکه از جمله کاربردهای آن را می¬‌توان استفاده در صنایع فولادسازی و چدن نام برد. به علت خلوص بالا و ترکیبات منحصربه فرد آهن اسفنجی، فولاد ساخته شده از آن مستحکم¬‌تر و با کیفیت‌¬تر است. استحکام بیشتر باعث شده تا این محصول در ساخت اسلحه و ابزارهای آهنی نیز بصورت گسترده مورد استفاده قرار گیرد. همچنین برای افزایش بهره‌¬وری و بازده شمش فولادی در کوره¬‌های قوس الکتریکی، از آهن اسفنجی استفاده می¬‌شود.

سومین مرحله از زنجیره تولید فولاد، بخش فولادسازی است و در این قسمت، آهن اسفنجی بدست آمده در مرحله فرآوری، به مواد مذاب تبدیل می شود و پس از انجام مواردی همچون خالص سازی، تزریق گازهای مختلف و چندین نوع آلیاژ، به فولاد خام تبدیل می شود. توجه داشته باشید که تولید فولاد به روش های کوره بلند، سیستم احیا مستقیم و...با یکدیگر متفاوت است.

آخرین مرحله از زنجیره تولید فولاد، واحد نورد است. در این بخش، فولاد بدست آمده در مرحله قبل را تغییر شکل می دهند. مرحله نورد ممکن است به شکل نورد گرم یا نورد سرد باشد. روش های مختلفی برای نورد وجود دارد که از جمله آن ها می توان به استفاده غلتک برای شکل دهی ورق های فولادی و...اشاره کرد.
در واقع در مرحله نورد، محصولات نهایی مانند ورق، تیرآهن، نبشی، شمش و...به وجود می آید و سایر شرکت ها نیز از این محصولات برای تولید خود استفاده می کنند.
توجه داشته باشید که برخی از شرکت های فعال در بازار سرمایه، فقط بخشی از این زنجیره را در اختیار دارند و برای تولید محصولات خود به شرکت های دیگر وابسته هستند و بخشی دیگر نیز، از چهار مرحله گفته شده ممکن است تعدادی از این واحدها را در دست داشته باشند. به عنوان مثال در بسیاری از کارخانه های تولید کننده، علاوه بر واحد فولادسازی، واحدهای نورد نیز وجود دارد و زنجیره تولید فولاد را تکمیل می کند.
استخراج و تولید مواد اولیه: سنگ آهن،کنسانتره سنگ آهن،گندله سنگ آهن،آهن اسفنجی ، زغال سنگ، کک، انواع فروآلیاژها ، مواد افزودنی و مواد اولیه که مورد نیاز برای تولید فولاد هستند.