लौह और इस्पात उद्योग: प्रक्रिया, स्थान और प्रारंभिक विकास
लौह और इस्पात उद्योग के बारे में जानने के लिए इस लेख को पढ़ें। इस लेख को पढ़ने के बाद आप इसके बारे में जानेंगे: 1. लौह और इस्पात उद्योग के गुण। लोहा और इस्पात उत्पादन की प्रक्रिया 3. स्थान 4. प्रारंभिक विकास।
लोहा और इस्पात उद्योग के गुण:
पिछली शताब्दी के बाद से, औद्योगिक विकास के सूचकांक के रूप में एक राष्ट्र के इस्पात उत्पादन की मात्रा को लिया गया था। सभी विनिर्माण उद्योगों में, लोहा और इस्पात उद्योग एक महत्वपूर्ण स्थान रखता है। किसी देश के लौह-इस्पात उत्पादन की गुणवत्ता और मात्रा राष्ट्र के औद्योगिक विकास की प्रकृति और प्रकार को बहुत प्रभावित करती है।
यह अनुमान लगाया गया है कि 65 प्रतिशत से अधिक मशीन टूल्स, इलेक्ट्रिकल, ट्रांसपोर्ट, बर्तन पूरी तरह से लोहे और स्टील द्वारा निर्मित होते हैं। वास्तव में, एल्यूमीनियम की शुरूआत से पहले, इसका उपयोग इन उत्पादों के नौ-दसवें हिस्से में किया गया था।
वास्तव में, कोई भी विशेषण तब अतिशयोक्ति नहीं होगी जब कोई मानव सभ्यता के विकास और विकास में लोहे और इस्पात की भूमिका का अनुमान लगाएगा। लगभग हर स्तर पर, यह परिवहन, मशीनें, सड़कें, पुल या यहां तक कि बरतन, लोहा और इस्पात आज अपरिहार्य है।
इस धातु के कुछ मूल गुण जो इसे विश्वव्यापी उपभोक्ताओं के लिए प्रिय थे:
1. धातु की स्थायित्व और शक्ति। संचार में, निर्माण और महत्वपूर्ण सामरिक सामग्री जैसे कि शस्त्रागार, स्टील का उपयोग करना आवश्यक है।
2. तनाव और तनाव को झेलने की क्षमता स्टील के सबसे अनोखे गुणों में से एक है। दुनिया में कोई भी अन्य धातु स्टील जैसी स्थायी नहीं है।
3. परिवर्तन की क्षमता इसे समान धातुओं पर अतिरिक्त लाभ देती है। उच्च तापमान में ढलाई के बाद, स्टील को किसी भी आकार में बदला जा सकता है।
4. आसान उपलब्धता और सस्ती उत्पादन लागत अन्य धात्विक खनिजों की तुलना में लौह और इस्पात का तुलनात्मक लाभ है। हालांकि, यह स्थानीयकृत है, सस्ते दर पर दुनिया भर में उपलब्ध है।
5. मैंगनीज, क्रोमियम जैसे मिश्र धातु धातुओं के साथ आसान मिश्रण की संपत्ति उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करती है और सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन करती है।
6. वर्तमान में स्टील बनाने की तकनीक का परीक्षण किया जा रहा है, इसलिए विकसित किया गया है कि स्टील की इकाई कीमतें धातुओं में सबसे सस्ती हैं।
लौह और इस्पात उत्पादन की प्रक्रियाएँ:
लौह और इस्पात उत्पादन में शामिल बुनियादी प्रक्रिया लौह अयस्क का शोधन है। आमतौर पर कोयले और चूना पत्थर का उपयोग इस शोधन के लिए किया जाता है। ब्लास्ट फर्नेस को चलाने के लिए कोयले से तैयार ऊष्मा की आवश्यकता होती है। चूना पत्थर का उपयोग फ्लक्सिंग सामग्री के रूप में किया जाता है, जो लौह अयस्क से अशुद्धियों को हटाने में मदद करता है।
इस प्रकार उत्पादित उत्पाद व्यापक रूप से पिग आयरन के रूप में जाना जाता है। पिग आयरन के आगे के प्रसंस्करण से कच्चा लोहा, लोहे और अंत में स्टील का उत्पादन होता है।
लौह अयस्क शोधन प्रक्रिया पिछले दो सौ वर्षों में समुद्र-परिवर्तन से गुजरी थी। पहली ब्लास्ट फर्नेस शायद 15 वीं शताब्दी की शुरुआत में बनाई गई थी। तब से, रूपांतरण प्रक्रिया में विभिन्न प्रक्रियाओं का विकास हुआ। उनमें से उल्लेखनीय हैं: ओपन-चूल्हा प्रक्रिया, बेसेमर प्रक्रिया, इलेक्ट्रिक आर्क भट्टियां, एलडी कनवर्टर और कलडो कनवर्टर सहित ऑक्सीजन प्रक्रिया।
बेसेमर प्रक्रिया को पहली बार 19 वीं शताब्दी के मध्य में शुरू किया गया था। मिस्टर बेसेमर के नाम पर होने वाली यह प्रक्रिया दो तरह की होती है एन एसिड और बेसिक। इस प्रक्रिया से अशुद्धियों को पूरी तरह से हटाया नहीं जा सकता है। बेसेमर प्रक्रिया की समस्याओं को सुधारने के लिए, मार्टिन और सीमेंस ने ओपन-हार्ट सिस्टम की शुरुआत की। यह महंगी प्रक्रिया अधिक तापमान का उपयोग करके अधिक स्टील का उत्पादन कर सकती है।
इस प्रक्रिया में कच्चा माल व्यापक रूप से भिन्न होता है। यहां तक कि स्टील के उत्पादन के लिए भी स्क्रैप का उपयोग किया जा सकता है। इस प्रक्रिया में उत्पादित स्टील बेसेमर प्रक्रिया की तुलना में गुणवत्ता में बेहतर है। इस प्रक्रिया के आगे सुधार से ईंधन की खपत में कमी आई है। कुछ मामलों में, ऊर्जा प्राप्त करने के लिए प्राकृतिक गैस का उपयोग किया जाता है।
कोयले की कमी और ग्रेड की भिन्नता इसकी दक्षता के बारे में दूसरा विचार करने के लिए मजबूर करती है। 20 वीं शताब्दी के मध्य में भारी कच्चे माल की महान परिवहन लागत से बचने के लिए, कुछ इस्पात उत्पादक देशों ने कोयले के बजाय बिजली का उपयोग करना शुरू कर दिया। इस परिवर्तन को आमतौर पर क्रांतिकारी कदम माना जाता है, जहां तक उत्पादन की मात्रा और गुणवत्ता का संबंध है।
स्टील के निर्माण के लिए स्क्रैप प्रमुख कच्चे माल में से एक बन गया। सस्ती पनबिजली और परमाणु ऊर्जा ने इस्पात उत्पादन के कुल खर्च को कम कर दिया। कोयला और लौह अयस्क की कमी वाले देशों, जैसे जापान, दक्षिण कोरिया को इस प्रक्रिया के माध्यम से बड़े पैमाने पर लाभान्वित किया गया था।
ऑक्सीजन कनवर्टर प्रक्रिया का आविष्कार, हालांकि, स्टील बनाने की प्रक्रिया में एक और सुधार है। शताब्दी के मध्य में विकसित किए गए LD कनवर्टर और कलडो कन्वर्टर्स ने ऊर्जा लागत को और कम कर दिया। स्टील बनाने की प्रक्रिया में लगने वाला समय पिछले सभी तरीकों से काफी कम है। 70 के दशक में वैश्विक ऊर्जा संकट के लिए और प्रसंस्करण अवधि को कम करने के लिए, निरंतर कास्टिंग विधि पेश की गई थी। इस एकीकृत विनिर्माण प्रक्रिया में, एक एकल सतत प्रक्रिया में पिग आयरन को स्टील में परिवर्तित किया जाता है।
लौह और इस्पात उद्योग का स्थान:
लौह और इस्पात उद्योग के स्थान के लिए जिम्मेदार कारकों में से कम से कम दो सेट हैं, एक रास्ता या दूसरा। प्राथमिक कारक, निश्चित रूप से, प्रारंभिक कारण हैं, जो कच्चे माल, बाजार, ऊर्जा आपूर्ति और श्रम उपलब्धता की उपलब्धता हो सकते हैं।
दूसरे प्रकार के कारकों को अस्तित्व के कारकों के रूप में माना जा सकता है, जिन्हें फिर से दो प्रकारों में विभाजित किया गया है:
(i) स्थापना लागत, जैसे, कर, कर्तव्य, किराया आदि।
(ii) उत्पादन लागत, जैसे, श्रम मजदूरी, परिवहन शुल्क, बिक्री कर, आयकर आदि।
कच्चे माल (लौह अयस्क) के स्थान, ऊर्जा स्रोत (कोयला क्षेत्र) और बाजार जैसे प्रारंभिक कारक, लोहे और इस्पात उद्योग के स्थानीय पैटर्न पर काफी प्रभाव डालते हैं। कच्चे माल (लौह अयस्क) के स्थान, ऊर्जा स्रोत और बाजार के बीच तुलनात्मक दूरी उद्योग का स्थान निर्धारित करती है।
जैसा कि वेबर की अध्यक्षता में 'कम से कम लागत स्थान' स्कूल द्वारा सुझाया गया है, लोहे और स्टील के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले सभी कच्चे माल और ऊर्जा संसाधन स्थानीयकृत और अशुद्ध या वजन कम करने वाली सामग्री हैं।
विकास की शुरुआती अवधि में, एक टन तैयार स्टील का उत्पादन करने के लिए कच्चे माल की आवश्यकता 5 टन कोयला और 3 टन लौह अयस्क था। स्थान त्रिकोण, जैसा कि वेबर ने सुझाव दिया है, स्पष्ट रूप से कोयला क्षेत्र द्वारा लगाए गए अधिकतम पुल का खुलासा करता है।
अंजीर में 1, यदि परिवहन लागत एक रुपये प्रति टन प्रति किमी है। और स्थानों के बीच की दूरी 100 किमी है। तीन क्षेत्र की कुल परिवहन लागत इस प्रकार होगी:
1. यदि उद्योग बाजार में स्थित है, तो परिवहन लागत - (3 × 100) + (5 × 100) = 800 होगी।
2. यदि उद्योग लौह अयस्क क्षेत्र में स्थित है, तो कुल परिवहन लागत होगी - (5 × 100) + (1 × 100) = 600।
3. यदि उद्योग कोयला क्षेत्र में स्थित है, तो कुल परिवहन लागत होगी - (3 × 100) + (1 × 100) = 400।
इसलिए, वेबरियन अवधारणा से पता चलता है कि कोयला क्षेत्र सबसे उपयुक्त स्थान है, जहां तक परिवहन लागत का संबंध है। प्रारंभ में, लोहे और इस्पात संयंत्रों की कोयला क्षेत्रों के प्रति स्पष्ट प्रवृत्ति थी। लेकिन, समय बीतने के साथ नई तकनीकों को पेश किया गया, जो एक ओर ईंधन की बचत थी, तो दूसरी ओर लौह अयस्क की मात्रा में भी कमी आई।
एलडी कन्वर्टर्स और ऑक्सीजन प्रक्रियाओं को बहुत कम ईंधन की आवश्यकता होती है। वास्तव में, बिजली की भट्टियों की निरंतर ढलाई और परिचय के लिए ईंधन के रूप में कोयले की आवश्यकता नहीं होती है, बल्कि यह विद्युत ऊर्जा का उपयोग करता है, हाइडल या परमाणु हो सकता है। निरंतर ढलाई विधि लौह अयस्क से स्टील का प्रत्यक्ष रूपांतरण है। यह ईंधन की लागत में भारी कमी करता है। इस तरह से कोयला क्षेत्र ने लोहे और इस्पात उद्योग के स्थानीयकरण में अपना पूर्व-प्रभाव खो दिया है।
इलेक्ट्रिक आर्क भट्टियों में, अब स्कार्प का उपयोग किया जा रहा है या लौह अयस्क। स्क्रैप का बड़े पैमाने पर उपयोग उद्योगों के सर्वांगीण विकास के लिए सहायक था, जहां लौह अयस्क नहीं पाया जाता है। बिना किसी पर्याप्त लौह अयस्क रिजर्व के, जापानी इस्पात उद्योग का उल्कापिंड संभव था।
लौह और इस्पात उद्योग का प्रारंभिक विकास:
लोहे के गलाने का इतिहास मानव सभ्यता जितना ही पुराना है। उपलब्ध पुरातात्विक जानकारी के अनुसार, भारत में पहली बार लोहे के गलाने की शुरुआत हुई थी। भारत में लौह स्तंभ और वुट्ज़ स्टील ने उच्च प्रतिष्ठा अर्जित की।
अपने प्रारंभिक चरण में, अधिकांश स्टील प्लांट लौह अयस्क के भंडार के आसपास केंद्रित थे। चारकोल का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता था। आधुनिक इस्पात बनाने की प्रक्रिया तब शुरू की गई थी जब श्री हेनरी बेसेमर ने 1856 में अपना बेसेमर कनवर्टर पेश किया था।
ग्रेट ब्रिटेन को पहली बार लोहे और इस्पात के सबसे हावी उत्पादक के रूप में विकसित किया गया था। संयुक्त राज्य अमेरिका, जर्मनी और यूएसएसआर का उत्पादन धीरे-धीरे ग्रेट ब्रिटेन से आगे निकल गया और वे प्रमुख लोहा और इस्पात उत्पादक देशों के रूप में उभरे। द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, जापान भी आज़ादी में शामिल हो गया। हाल के समय में, चीन और भारत भी लोहे और इस्पात के प्रमुख उत्पादक बनने के लिए तेजी से प्रगति कर रहे हैं।
अठारहवीं शताब्दी में महान औद्योगिक क्रांति ने ग्रेट ब्रिटेन को तेजी से इस्पात उत्पादन बढ़ाने के लिए प्रेरित किया। 1775 के बाद से 50 वर्षों के भीतर, उत्पादन में दस गुना वृद्धि हुई। 1825 के बाद, लोहा और इस्पात उद्योग का महत्वपूर्ण विकास पड़ोसी पश्चिमी यूरोपीय देशों में हुआ, विशेष रूप से जर्मनी और फ्रांस में।
20 वीं शताब्दी की शुरुआत में, यूएसए ने लोहे और इस्पात उत्पादन में तेजी से प्रगति की। 1890 के दौरान, संयुक्त राज्य अमेरिका ने लौह और इस्पात उत्पादन में ग्रेट ब्रिटेन को पीछे छोड़ दिया। यहां तक कि, 20 वीं शताब्दी के पहले दशक के भीतर, जर्मनी ने अंग्रेजी उत्पादन को पीछे छोड़ दिया।
सीआईएस और जापान लोहे और इस्पात के उत्पादन में देर से शुरुआत करने वाले थे। ज़ारिस्ट रूस में केवल कृषि आधारित अर्थव्यवस्था थी। 1917 में क्रांति के बाद, जोसेफ स्टालिन के नेतृत्व में, CIS ने इस्पात उद्योग में जबरदस्त उन्नति की। स्टालिन के दौर में, पंचवर्षीय योजनाओं में लौह-इस्पात उद्योग को अधिकतम महत्व मिला।
एक आश्चर्यजनक दर से उत्पादन में वृद्धि हुई। इसके बाद, 1973 में, सीआईएस स्टील उत्पादन में पहला स्थान हासिल करने में सक्षम था, जो संयुक्त राज्य अमेरिका से अधिक था। 1988 तक, CIS ने इस बढ़त को बनाए रखा। लेकिन यूएसएसआर के विखंडन और सीआईएस के गठन के बाद लोहा और इस्पात उद्योग को सेट-बैक प्राप्त हुआ।
इस्पात उत्पादन में जापान का उदय एक आश्चर्यजनक तथ्य है, क्योंकि देश सभी आवश्यक कच्चे माल की कमी है। द्वितीय विश्व युद्ध में बड़े पैमाने पर तबाही के बाद, जापान ने 20 साल के भीतर अपने पूर्व-युद्ध उत्पादन स्तर को छू लिया। 1973 में, इसने संयुक्त राज्य अमेरिका और यूएसएसआर के बाद, इस्पात के उत्पादन में तीसरा स्थान हासिल किया। 1983 में, यह इस्पात उत्पादन में संयुक्त राज्य अमेरिका से आगे निकल गया।
