استفاده از گردو غبار،لجن و پوسته های اکسیدی حاصل از فرآیند فولاد سازی و تبدیل آن به آهن اسفنجی

[XMEHRDADX 7514]

 

 

مقدمه: با توجه به اينكه در صنايع فولاد هميشه مقداري از مواد ورودي به سيستم توليد به‌صورت ضايعات به هدر مي‌روند بنابراين جمع‌آوري و بازگشت آنها ضمن اقتصادي كردن بيشتر توليد، كمك بزرگي در جهت حفظ آلودگي‌ها و محيط‌زيست خواهد بود. در نوشتار ذيل يكي از روش‌هايي كه در دهه اخير مورد توجه قرار گرفته به اختصار شرح داده مي‌شود.

 

استفاده ازگرد و غبار، لجن و پوسته‌هاي اكسيدي حاصل از فرآيند فولادسازي و تبديل آن به آهن اسفنجي با استفاده از روش RHF (Rotary Hearth Furnace) يك روش موثر اقتصادي است.

 

واحد RHF به‌طور خلاصه مجموعه‌اي از تجهيزات، شامل يك مخزن مخصوص مخلوط مواد با كربن، ديسك مخصوص جهت تبديل مواد به گندله و يا تجهيزات مربوط به تبديل مواد به بريكت، كوره خشك كن و كوره چرخشي مورد نظر يا همان RHF به مساحت 230 متر مربع و با ظرفيت 25ـ23 تن در ساعت است كه گندله را در مدت 20ـ10 دقيقه تحت اتمسفر احيايي كوره، تبديل به آهن اسفنجي مي‌كند.

 

مواد ورودي اين واحد از غبارات، لجن‌ها و پوسته‌هاي اكسيدي حاصل از توليد محصولات فولادي تشكيل شده است و به منزله كاهش آلودگي و استفاده از ضايعات به منظور توليد اقتصادي در كارخانه‌هاي فولادسازي پيشرفته جهان بكار رفته و نخستين بار در سال 1999 در كارخانه كيميتسو ژاپن مطرح و بهره‌برداري آن از ماه مي‌ 2000 آغاز شده است.

 

حداقل ظرفيت اقتصادي پلنت 100 هزار تن در سال بوده و ضايعات و مواد ورودي پس از مخلوط شدن با كربن در مسير فرآيند توليد كلوخه، تبديل به گندله و يا بريكت شده و پس از عبور از كوره خشك‌كن، وارد كوره RHF مي‌شود كه عمل احيا به‌صورت زير انجام مي‌گيرد: (شكل يك)

 

گندله‌ها در يك يا دو بستر در كف كوره قرار داشته و عمل احيا در لايه غني از گاز co توسط واكنش احيايي

Feo+c=Fe+co انجام و تامين حرارت از دو طريق تشعشع و هدايت حرارت از كف كوره در دماي پروسس 1250ـ1200 درجه سانتيگراد اتفاق افتاده و در واقع پديده كنوكسيون اجباري در اين محيط نقشي ندارد. در جدول يك مشخصات فني پلنت RHF و محصول آن ذكر شده است.

 

استحكام آهن اسفنجي به‌دست آمده از اين طريق در حدود 5/1 برابر استحكام سنگ‌آهن زينتر شده است. بديهي است در توليد فولاد به روش كوره بلند درصد بالاي متاليزاسيون از اهميت چنداني برخوردار نيست اما در توليد فولاد به روش احياي مستقيم و كوره قوس الكتريكي نياز به درجه متاليزاسيون حدود 93 درصد بوده كه با توجه به در نظر داشتن مسائل اقتصادي توليد و ميزان دسترسي مواد اوليه مورد نياز توليد، امكان استفاده آن در كوره قوس را ميسر مي‌‌كند.

 

(شايان ذكر است كه استفاده از مواد نامرغوب در كوره قوس سبب افزايش هزينه‌هاي توليد، كاهش توليد و ... خواهد شد)

 

به علاوه شارژ محصول فوق به دليل محتوي سولفور بالا و ناخالصي‌هاي ديگر بهتر است به‌درون كوره بلند انجام شود تا در كنورتور. (شكل 2)

 

 

نشریه توسعه و معدن شماره 340

تهيه‌كننده: عليرضا بنكدار