کاربردهای شگفت‌انگیز فولاد: از ساختمان‌سازی تا صنایع پیشرفته
فولاد، پرکاربردترین و بازیافتی‌ترین فلز روی کره زمین است. از فولادهای زنگ‌نزن و مقاوم در برابر حرارت گرفته تا محصولات کربنی تخت، فولاد در اشکال و آلیاژهای مختلف، خواص گوناگونی را ارائه می‌دهد که طیف گسترده‌ای از کاربردها را پوشش می‌دهد. به دلیل همین ویژگی‌ها، همراه با ترکیبی از استحکام بالا و هزینه تولید نسبتاً پایین، فولاد امروزه در تولید بی‌شماری از محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاربردهای فولاد را می‌توان به هفت بخش اصلی بازار تقسیم کرد. این آمار بر اساس درصد تولید فولاد اختصاص‌یافته به هر بخش، از سوی انجمن جهانی فولاد (WSA) ارائه شده است:
- ساختمان و زیرساخت: ۵۱%
- تجهیزات مکانیکی: ۱۵%
- خودروسازی: ۱۲%
- محصولات فلزی: ۱۱%
- سایر وسایل حمل و نقل: ۵%
- لوازم خانگی: ۳%
- تجهیزات الکتریکی: ۳%
کل تولید فولاد خام در سال ۲۰۱۹ به ۱.۸۷ میلیارد تن رسید، در حالی که این رقم در سال ۲۰۱۸، ۱.۸۱ میلیارد تن بود. فولاد خام، اولین محصول فولادی فرآوری‌نشده‌ای است که پس از انجماد فولاد مذاب به دست می‌آید.
فولاد در ساختمان و زیرساخت: استحکام و پایداری بی‌نظیر
بیش از نیمی از فولاد تولیدی سالانه، در ساخت ساختمان‌ها و زیرساخت‌هایی مانند پل‌ها به کار می‌رود. بر اساس گزارش انجمن جهانی فولاد (WSA)، بیشترین میزان فولاد مصرفی در این بخش، به میلگردهای تقویت‌کننده (۴۴%)، ورق‌های فولادی (۳۱%) که در سقف‌ها، دیوارهای داخلی و پوشش‌ها استفاده می‌شوند و مقاطع سازه‌ای (۲۵%) اختصاص دارد.
علاوه بر این کاربردهای سازه‌ای، فولاد در سیستم‌های HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع)، پله‌ها، نرده‌ها و قفسه‌بندی نیز به کار می‌رود.
جالب است بدانید که ساختمان ۱۰ طبقه "هوم اینشورنس" در شیکاگو، اولین آسمان‌خراش جهان بود که با اسکلت فولادی ساخته شد و در سال ۱۸۸۵ به بهره‌برداری رسید.
فولاد با انواع مختلف، قابلیت طراحی و تولید مطابق با نیازهای خاص هر پروژه زیرساختی را دارد و می‌تواند در اجزای مختلف و در هر نوع محیطی به کار رود. بسته به شرایطی که سازه در معرض آن قرار دارد، می‌توان از آلیاژهای خاص فولاد یا روش‌های تصفیه سطحی استفاده کرد.
علاوه بر پل‌ها، کاربردهای فولاد در زیرساخت‌های مرتبط با حمل و نقل شامل تونل‌ها، ریل‌های قطار، ایستگاه‌های سوخت‌گیری، ایستگاه‌های قطار، بنادر و فرودگاه‌ها می‌شود. به گفته WSA، حدود ۶۰ درصد از فولاد مصرفی در این حوزه، به صورت میلگرد در بتن مسلح استفاده می‌شود.
فولاد به طور گسترده‌ای در زیرساخت‌های خدمات شهری، از جمله سوخت، آب و برق نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. بر اساس گزارش WSA، نیمی از فولاد مصرفی در زیرساخت‌های خدمات شهری، به صورت لوله‌های زیرزمینی برای انتقال آب یا گاز طبیعی است.
نکته قابل توجه این است که ریل‌های قطار به طور معمول بین ۳۰ تا ۳۵ سال عمر می‌کنند.
فولاد، قلب تپنده تجهیزات مکانیکی
دومین کاربرد بزرگ فولاد، در ساخت تجهیزات مکانیکی گوناگون است. از بولدوزرها و تراکتورها گرفته تا ماشین‌آلاتی که قطعات خودرو را تولید می‌کنند، جرثقیل‌ها و ابزارهای دستی مانند چکش و بیل، همگی نیازمند فولاد هستند. حتی دستگاه‌های نورد که برای شکل‌دهی فولاد به اشکال و ضخامت‌های مختلف به کار می‌روند، نیز از جنس فولاد ساخته شده‌اند.
نقش حیاتی فولاد در صنعت خودروسازی
بر اساس گزارش انجمن جهانی فولاد (WSA)، به طور متوسط حدود ۹۰۰ کیلوگرم فولاد در ساخت یک خودرو به کار می‌رود. تقریباً یک سوم این مقدار در ساختار بدنه و قسمت‌های بیرونی خودرو، از جمله درب‌ها، استفاده می‌شود. ۲۳ درصد دیگر در سیستم انتقال قدرت و ۱۲ درصد در سیستم تعلیق به کار می‌رود.
فولادهای پیشرفته با استحکام بالا، که با استفاده از فرآیندهای پیچیده تولید می‌شوند و وزن کمتری نسبت به فولادهای سنتی دارند، حدود ۶۰ درصد از ساختار بدنه خودروهای مدرن را تشکیل می‌دهند.
فولاد در محصولات فلزی: از مبلمان منزل تا بسته‌بندی مواد غذایی
این بخش از بازار شامل محصولات مصرفی متنوعی مانند مبلمان، بسته‌بندی مواد غذایی و نوشیدنی‌ها و تیغ‌های اصلاح می‌شود.
مزیت بسته‌بندی مواد غذایی در قوطی‌های فولادی این است که نیازی به نگهداری در یخچال ندارند.
فولاد، ستون فقرات حمل و نقل: از دریا تا آسمان
فولاد در ساخت کشتی‌ها، قطارها، واگن‌های قطار و قطعات هواپیما به کار می‌رود. بدنه بیشتر کشتی‌های بزرگ تقریباً به طور کامل از فولاد ساخته شده است و بر اساس گزارش انجمن جهانی فولاد (WSA)، کشتی‌های فولادی ۹۰ درصد از بار جهانی را حمل می‌کنند. اهمیت فولاد در حمل و نقل دریایی به همین جا ختم نمی‌شود: تقریباً تمام ۱۷ میلیون کانتینر حمل و نقل در جهان از فولاد ساخته شده‌اند.
علاوه بر بدنه، فولاد در قطارها در چرخ‌ها، محورها، یاتاقان‌ها و موتورها نیز به کار می‌رود. در هواپیماها، فولاد نقش حیاتی در ساخت موتورها و ارابه‌های فرود ایفا می‌کند.
فولاد در لوازم خانگی: همراه همیشگی در آسایش زندگی
ماشین‌های لباسشویی و خشک‌کن، اجاق گازها، مایکروویوها، ماشین‌های ظرفشویی و یخچال‌ها همگی حاوی مقادیر مختلفی از فولاد هستند، از جمله موتورها، در صورت وجود. بر اساس گزارش انجمن آهن و فولاد آمریکا، یک ماشین لباسشویی درب از جلو به طور کلی حاوی حدود 38 کیلوگرم فولاد است، در حالی که یک یخچال-فریزر بالا و پایین حاوی حدود 36 کیلوگرم فولاد است.
جالب است بدانید که حدود 75 درصد وزن متوسط لوازم خانگی از فولاد تشکیل شده است.
فولاد در تجهیزات الکتریکی: زیرساخت تامین انرژی
آخرین بخش مهم بازار فولاد، شامل کاربردهای آن در تولید و توزیع برق می‌شود. این کاربردها شامل ترانسفورماتورها با هسته فولادی مغناطیسی، ژنراتورها، موتورهای الکتریکی، دکل‌های برق و کابل‌های تقویت‌شده با فولاد است.
- شیمی
- علم
