اصطلاح فولاد یا پولاد برای آلیاژهای آهن که بین ۰٫۰۰۲ درصد تا ۲٫۱ درصد وزن خود کربن دارند بکار می‌رود. فولادهای آلیاژی غالبا با فلزهای دیگری نیز همراهند. خواص فولاد به درصد کربن موجود در آن، عملیات حرارتی انجام شده بر روی آن و فلزهای آلیاژ دهنده موجود در آن بستگی دارد. فولاد پر مصرف ترین فلز صنعتی است و مصرفش پیوسته افزایش می‌یابد. امروزه تولید فولاد جهان نزدیک به هزار و سیصد میلیون تن در سال است.

روش های توليد فولاد                

   برای تولید فولاد معمولاً از دو روش کوره بلند و احیاء مستقیم استفاده می‌شود.

روش کوره بلند

   در این روش از کک به عنوان تولید گاز احیاء که همان گازمنوکسید کربن یاCO است (گیرنده اکسیژن وجود درترکیب سنگ آهن ) استفاده می شود . همچنین کک تامین کننده دمای مناسب برای انجام واکنشها درکوره بلند است . علاوه برکک سنگ آهن 10 تا 25 میلی متر و سنگ آهک 60 تا 80 میلی مترنیز به داخل کوره ریخته می شود . از آنجا که سنگ آهن های 0 تا 10 میلی متر مسیر حرکت گاز درکوره بلند را مسدود کرده و اصطلاحاً باعث خفگی می شوند ، نمی توان آنها را مستقیماً وارد کوره نمود . برای جلوگیری از این امر، قبل از ورود این سنگ آهن ها به کوره بلند ، آنها را در واحد آگلومراسیون یا کلوخه سازی به همدیگر می چسبانند و به قطعات بزرگتر تبدیل می کنند . عامل به هم چسبیده شدن نرمه های سنگ آهن در روش کلوخه سازی ، ذوب سطحی آنها است . درکوره بلند ، ازسنگ آهک به عنوان گداز آور برای ذوب و ایجاد سرباره ای روان استفاده می شود . محصول اصلی کوره بلند ، چدن مذاب است که برای تبدیل آن به فولاد به قسمت فولاد سازی ارسال می شود . البته چدن مذاب را می توان به صورت شمش چدنی به بازار عرضه نمود تا از آن درصنایع ریخته گری قطعات چدنی استفاده شود .

روش احیاء مستقیم

   دراین روش عامل احیاء گاز CO و است که یا ازسوزاندن ناقص گازمتان در راکتور و یا به وسیله شکستن گاز متان با ملکول آب درحضور یک کاتالیزور در رفورمر بدست می آید .کاتالیزور عامل سرعت دهنده به واکنش شکستن گاز متان است ، برای مثال در طرح قائم ذوب آهن اصفهان از راکتور و درمجتمع فولاد مبارکه و اهواز از رفورمر استفاده می شود . ماده ورودی به کوره احیاء مستقیم ، علاوه بر گاز CO و گندله یا پلت و بریکت است . محصول خروجی از کوره های احیاء مستقیم ، آهن اسفنجنی یا Sponge Iron است که به کوره های قوس الکتریکی یا کنورتور ارسال می شود و درنهایت تبدیل به فولاد مذاب شده و پس از عملیات متالوژی ثانویه(LF,VD,VOD)  به قسمت ریخته گری و سپس نورد فرستاده می شود .

   امروزه در دنیا از روش کوره بلند برای واحدها با تناژ های تولید بالا و از واحد های احیاء مستقیم ، برای واحدهای کوچک استفاده می شود . در انتخاب روشهای تولید فولاد برای یک کشور، معمولاً کشورهای که دارای منابع غنی ذغال سنگ هستند روش کوره بلند را انتخاب می کنند و کشورهایی که دارای منابع گاز می باشند بیشتر به سمت روش احیاء مستقیم متمایل هستند . البته نوع معادن سنگ آهن و سطح تکنولوژی کشور نیز مهم است . مثلاً کشوری که دارای تکنولوژی بالایی در غنی سازی سنگ آهن است می تواند از معادن فقیرتر نیز بصورت اقتصادی بهره برداری نمایید . هم اکنون حدود 63% از فولاد دنیا به روش کوره بلند تولید می شود .

روش های متداول احیاء مستقیم

   امروزه در دنیا بیشتر از دو روش میدرکس و اچ ـ وای ـ ال استفاده می شود . در هر دو روش از شکستن گاز متان در واحد رفورمر استفاده می شود . روش میدرکس توسط شرکت آمریکایی میدلندروس (Midland Ross) اختراع شده و اولین واحد صنعتی آن در سال 1969 مورد بهره برداری قرار گرفت . در این روش ، کوره ای شبیه کوره بلند قرار دارد که از بالا پلت و گندله شارژ می شود ، واز پایین گاز وCo، با درجه حرارت حدود 750 به کوره دمیده می شود . جریان گاز و شارژ پلت وگندله مداوم است و سرد شدن آهن اسفنجی در قسمت تحتانی کوره انجام می شود . از مزایای روش میدرکس می توان به راه اندازی و تولید سریع ، بالا بودن بازده ، پایین بودن مصرف سوخت اشاره کرد . هم اکنون در مجتمع فولاد مبارکه پنج واحد میدرکس مشغول به کار است . در روش اچ ـ وای ـ ال ، ازچهار کوره به صورت همزمان استفاده می شود و شارژ مواد و تخلیه آنها ، به صورت تک بار (برعکس میدرکس که به صورت مداوم است) انجام می شود .

دریک سیکل کاری ، یک کوره درحال تخلیه و بارگیری ، کوره دوم در حال پیش گرم کردن ،کوره سوم در حال احیاء کردن و کوره چهارم در حال سرد شدن است . برای پیش گرم کردن از گاز خروی احیاء ، و برای سرد کردن ، از گاز ورودی به کوره احیاء استفاده می شود . در سیکل بعدی ، کوره احیاء به حالت سرد شدن ، کوره پیش گرم شده به حالت احیاء ، کوره سرد شده به حالت تخلیه و بارگیری و کوره تخلیه و بار گیری شده به حالت پیش گرم برده می شود . این سیکل تکرار می گردد . از این روش در فولاد اهواز استفاده می شود .