کوره تونلی آهن اسفنجی (DRI)

کوره تونلی آهن اسفنجی مواد نسوز پاسارگاد

 

در سالهاي اخیر به دلیل مشکلات تأمین قراضه در کشور و افزایش قیمت قراضه و نزدیک شدن قیمت آن به قیمت محصولات تولیدي و از طرفی نوسانات زیاد در کیفیت قراضه ، استفاده از قراضه در رژیم شارژ فلزي با مشکل مواجه شده است. و اما، در آهن اسفنجی به دلیل یکنواخت بودن کیفیت ترکیب شیمیایی ، عاري بودن از عناصر مزاحم، پایین بودن میزان گوگرد ، توسعه شارژ اسفنجی به صورت گرم جهت افزایش بهره وري و کاهش مصارف، پایین بودن میزان جذب N و H به دلیل وجود سرباره پفکی مناسب، تشکیل سرباره پفکی بهتر و پایدارتر، افزایش سریع توان ورودي به کوره ها در حین شارژ مداوم آهن اسفنجی و در نهایت افزایش کیفیت محصولات تولیدي باعث شده در سالهاي اخیر به شدت مصرف آهن اسفنجی در میکس شارژ فلزي افزایش یابد.

 

یکی از مناسب ترین و مشهورترین روش ها جهت تولید آهن اسفنجی در ظرفیت های پایین (زیر ۱۵۰ هزار تن در سال)، روش کوره تونلی می باشد. این روش با وجود گذشت بیش از یک قرن از معرفی آن، اخیراً با توجه فراوانی به ویژه در کشور چین رو به رو شده است. امروزه روش کوره تونلی به عنوان یک روش موفق تولید آهن اسفنجی در مقیاس کوچک شناخته می شود. از سوی دیگر انعطاف پذیری بالای این روش نسبت به خوراک ورودی، عدم نیاز به فرآیند گندله سازی و همچنین غیر فعال بودن آهن تولیدی به این روش و امکان فروش محصول به عنوان محصول میانی از جمله دیگر عواملی هستند که منجر به انتخاب روش احیا در کوره تونلی می گردند.

مزایای احیا مستقیم و تولید آهن اسفنجی به روش کوره تونلی

عدم پیچیدگی فنی و مکانیکی تجهیزات اصلی: در روش كوره تونلي نیازی به تجهیزات پیچیده همانند ریفورمرهای مورد نیاز برای تولید گاز احیائی در برخی روش های احیا مستقیم میدرکس و HYL و یا تجهیزات کنترل فشار داخلی کوره و … نیست.

انعطاف پذیری بالا نسبت به خوراک ورودی: در اين روش محدوديتي جهت انتخاب ماده اوليه وجود ندارد و جهت احيا طیف وسیعی از مواد آهن دار نظیر کنسانتره سنگ آهن، پوسته های اکسیدی نورد، ريز دانه هاي حاصل از واحد گندله سازي و … مناسب می باشد.

عدم نیاز به فرآیند های آماده سازی مواد اولیه (از جمله گندله و یا زینتر سازی): در اين روش بر خلاف روش های مرسوم احیا مستقیم همانند ازجمله میدرکس و یا HYL محدوديتي جهت انتخاب ماده اوليه از لحاظ مشخصات فيزيكي( استحکام، دانه بندي و …) وجود ندارد.

کیفیت بالای محصول تولیدی (درجه فلزی حتی بالای ۹۴ درصد): به دليل بهره گيري از جداكننده مغناطيسي در انتهاي خط توليد و قبل از بريكت سازي در اين روش توليد، كيفيت بريكت سرد آهني توليد شده از لحاظ آهن فلزي محتوي در حد قراضه هاي مرغوب مي باشد.

کمتر بودن نیاز به ذغال حرارتی نسبت به روش های مشابه از جمله SL/RN (حداقل نصف روش SL/RN): با توجه به پروسه تولید و نحوه شارژ مواد اولیه، فرآیند نسبت به روش SL/RN به زغال کمتری نیاز دارد.

عدم نیاز به آب در فرآیند تولید: به غیر از آب موردنیاز خنک کاری، نیازی به آب در فرآیند تولید موجود نیست.

پایین بودن هزینه های سرمایه گذاری: با توجه به تجهیزات نه چندان پیچیده این روش، هزینه های سرمایه گذاری به نسبت سایر روش های احیا پایین تر بوده که این تکنولوژی را برای سرمایه گذاری بخش خصوصی جذاب خواهد کرد.

امکان ورود به عرصه تولید آهن در مقیاس کوچک ( ۷۰ الی ۲۰۰ هزار تن درسال) با حجم سرمایه گذاری پایین

امکان ورود به عرصه بازارهای جهانی به دلیل تولید محصول به شکل بریکت و امکان صادرات آسان محصول

امکان استفاده از ضایعات زنجیره تولید اهن و فولاد به عنوان ماده اولیه و ایجاد ارزش افزوده توسعه روش های احیا مستقیم بر پایه زغال حرارتی در کشور

 

روش کار:

در نوع متداول کوره تونلی ، مشعل های موجود در منطقه احیا باعث گرم شدن محیط کوره می شود و فرآیند احیا سنگ آهن با استفاده از زغال حرارتی همراه با آهک انجام میگیرد. هوای گرم در جهت عکس حرکت واگن ها داخل کوره، با حرکت به سمت ورودی تونل (پیش گرمایش) آرام آرام حرارت خود را به واگن ها و بوته های حاوی مواد اولیه این منطقه منتقل می کند و پس از خشک کردن مواد اولیه و پیش گرم کردن مجموعه بوته ها و مواد اولیه، در نهایت از دودکش خارج می شود. از سوی دیگر مخلوط هوا و گاز از پشت مشعل ها وارد کوره میگردند . با مکش هوای گرم از داخل کوره در ناحیه خنک کن، محصول و بوته ها آرام آرام خنک می شوند

ماده اوليه قابل استفاده پودر آهن (مگنتيتي و هماتیتی)، پوسته های نوردی، ريز دانه هاي حاصل از گندله سازي و ساير اشكال آهن و عيارهاي مختلف میباشد . در این روش مواد اولیه به همراه زغال حرارتی به داخل ظرف های نسوز از جنس سیلیکون کارباید ریخته مشود و تحت شرایط احیا قرار میگیرد .مزيت اين روش امکان استفاده از ذغال سنگ حرارتي با کيفيت نسبتاً پايين به عنوان ماده احياء کننده مي­ باشد. ذغال­ سنگ در کوره گاز مونو اکسيد کربن را توليد مي­ کند و اين گاز باعث احياي اکسيد آهن مي­ گردد. با وجود درجه حرارت حدوداً بالا در کوره سرعت واکنش نسبتاً پايين بوده و کوره ماهيتاً داراي ظرفيت پاييني خواهد بود.

 


مطالب مرتبط:

آهن اسفنجی DRI و روش های تولید آن