خلاصه مقاله

فرآیند احیای مستقیم فولاد به روش پرد (Persian Direct Reduction Technology(PERED با نگاهی گذرا به پروژه کارخانه فولاد بافت ۱- مقدمهصنعت فولاد را می توان یک از پایه های مهم اقتصاد هر کشوری دانست. برخی محققان حتی مصرف سرانه فولاد را به عنوان یک شاخص جهت ارزیابی صنعتی بودن یک کشور برشمرده اند. امروزه در ایران نیز فولاد در بخش های تولیدی و صنعتی نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. صنعت فولاد به عنوان صنعتی مادر نقش اساسی در اقتصاد ملی و رفاه جامعه دارد. بنابراین توسعه این صنعت عاملی اثر بخش بر توسعه سایر بخش های اقتصادی، صنعتی، علمی و اجتماعی کشور می باشد.اولین تلاش برای تاسیس کارخانه آهن و فولاد در کشو ر به قبل از سال ۱۹۳۰ میلادی بر می گردد، تلاشی که در آن زمان به علت جنگ جهانی دوم هرگز نتوانست رنگ و بوی واقعیت به خود بگیرد. تا اینکه در پایان سال ۱۳۵۰ سرانجام اولین کارخانه ذوب آهن با ظرفیت ۵۵۰ هزار تن در سال در اصفهان بهره برداری شد. تقریبا دو دهه بعد از اتمام جنگ جهانی دوم، دو عامل بهبود وضعیت اقتصادی کشور و همچنین افزایش تقاضای داخلی فولاد، سنگ بنای تاسیس اولین کارخانه تولید محصولات فولادی در ایران را گذاشتند. در این ارتباط یک واحد نورد جهت تولید فولادهای ساختمانی در […]

دریافت فایل مقاله



متن کامل

فرآیند احیای مستقیم فولاد به روش پرد PERED

فرآیند احیای مستقیم فولاد به روش پرد

(Persian Direct Reduction Technology(PERED

با نگاهی گذرا به پروژه کارخانه فولاد بافت

۱- مقدمه
صنعت فولاد را می توان یک از پایه های مهم اقتصاد هر کشوری دانست. برخی محققان حتی مصرف سرانه فولاد را به عنوان یک شاخص جهت ارزیابی صنعتی بودن یک کشور برشمرده اند. امروزه در ایران نیز فولاد در بخش های تولیدی و صنعتی نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. صنعت فولاد به عنوان صنعتی مادر نقش اساسی در اقتصاد ملی و رفاه جامعه دارد. بنابراین توسعه این صنعت عاملی اثر بخش بر توسعه سایر بخش های اقتصادی، صنعتی، علمی و اجتماعی کشور می باشد.
اولین تلاش برای تاسیس کارخانه آهن و فولاد در کشو ر به قبل از سال ۱۹۳۰ میلادی بر می گردد، تلاشی که در آن زمان به علت جنگ جهانی دوم هرگز نتوانست رنگ و بوی واقعیت به خود بگیرد. تا اینکه در پایان سال ۱۳۵۰ سرانجام اولین کارخانه ذوب آهن با ظرفیت ۵۵۰ هزار تن در سال در اصفهان بهره برداری شد. تقریبا دو دهه بعد از اتمام جنگ جهانی دوم، دو عامل بهبود وضعیت اقتصادی کشور و همچنین افزایش تقاضای داخلی فولاد، سنگ بنای تاسیس اولین کارخانه تولید محصولات فولادی در ایران را گذاشتند. در این ارتباط یک واحد نورد جهت تولید فولادهای ساختمانی در کشور بنا شد که این واحد با واردات محصولات فولادی نیمه تمام و انجام عملیات نورد بر روی آنها، محصولات خود را به بازار عرضه می کرد.

روش های اصلی تولید فولاد در دنیا به طور کلی به دو دسته تقسیم می شود:

۱. براساس سنگ معدن Ore-Base) Integrated Mill) :

در این روش ماده اولیه سنگ معدن(اکسید آهن) می باشد که اکسید آهن در فرآیند آهن سازی و با استفاده از یک ماده احیا کننده ، احیا شده و به آهن تبدیل می شود. پس از آن در فرآیند فولادسازی با افزودن کربن و سایر افزودنی های ضروری، آهن به فولاد تبدیل می گردد.

۲.بر اساس قراضه:

در این روش ماده اولیه، قراضه های آهن و فولاد است که پس از ذوب در کوره های قوس الکتریکی، حذف ناخالصی ها، افزودن کربن و سایر مواد ضروری به فولاد تبدیل می گردد.

روش اول به دو تکنولوژی زیر تقسیم می گردد:
الف) تکنولوژی کوره بلند – کنورتر

در این روش از کوره بلند Blast Furnace در تولید آهن با استفاده از ماده احیا کننده کک که از زغال سنگ حاصل می شود و از کوره های اکسیژن BOF جهت تولید فولاد از آهن استفاده می گردد. در کنار فرایندهای اصلی (آهن سازی و فولاد سازی)، فرایندهای جانبی شامل کک سازی جهت تهیه ماده اولیه عملیات احیاء و آگلومراسیون جهت آماده سازی سنگ معدن آهن نیز وجود دارند که در واقع خوراک مورد نیاز فرایند های اصلی را فراهم می کنند. این تکنولوژی مهم ترین شیوه تولید فولاد خام در جهان به شمار می آید و حدود ۶۰ درصد فولاد خام دنیا به این روش تولید می شود. در این روش برای تبدیل چدن مذاب به فولاد از کوره های اکسیژنی استفاده می شود که در این کوره ها چدن مذاب و قراضه های آهن به سرعت و با استفاده از اکسیژن با خلوص بالا به فولاد با مقدار کربن مورد نظر تبدیل تبدیل می شوند.

ب) احیاء مستقیم – کوره های قوس الکتریکی
تکنولوژی دیگر تولید فولاد روش احیا مستقیم می باشد. در این روش گاز طبیعی CH4 عامل احیا سنگ معدن است و در کشورهای با منابع غنی گاز طبیعی مانند ایران مورد توجه می باشد. با کشف و اثبات وجود ذخائر عظیم گاز طبیعی کشور و احداث شبکه سراسری انتقال گاز طبیعی و توسعه روش احیاء مستقیم در دنیا، ایجاد صنایع فولاد به روش احیاء مستقیم مورد توجه قرار گرفت.

روش های تولید آهن به روش احیاء مستقیم:
تولید آهن به روش احیاء مستقیم به روش های متعددی انجام می گیرد.

الف) روش HYL از نام اولین کامپانی سازنده مکزیکی به نام HYSA گرفته شده است و اولین واحد صنعتی آن در مکزیک با ظرفیت ۷۵ هزار تن ساخته شد که از این روش استقبال خوبی به عمل نیامد اساس کار در این روش استفاده از گاز احیاء کننده حاصل از تغییر فرم گاز طبیعی به بخار آب و استفاده از آن در راکتور ساکن می باشد.

ب) روش پروفر: پروفر یک کمپانی آلمانی و ارایه کننده روشی برای تولید آهن می باشد که این روش نیز مورد استقبال قرار نگرفت و تنها کمتر از ۱۰ درصد تولید آهن به روش احیاء مستقیم از این روش بدست می آید.

ج) روش احیاء مستقیم میدرکس: در این روش گاز احیاء گرم از قسمت پایین ناحیه احیاء کوره وارد کوره شده و به طرف بالا حرکت می کند و سپس گاز احیاء مصرف شده از بالای کوره خارج می شود. آهن اسفنجی داغ احیاء شده پس از عبور از ناحیه احیاء کوره و قبل از تخلیه شدن تا ۴۰ درجه خنک می شود. خنک کردن آهن اسفنجی داغ توسط یک جریان گاز بر خلاف جهت حرکت آهن احیاء شده انجام می گیرد.

د) احیا مستقیم به روش پرد (PERED): فرآیند احیا مستقیم پرد، گندله های اکسید آهن را به آهن فلزی(آهن اسفنجی) تبدیل می کند که برای فولاد سازی با کیفیت بالا مفید است. کوره احیای استوانه ای از یک جریان فرآیند پیوسته با بازدهی بالا استفاده می کند.

اکسید آهن از مخزن تغذیه کوره احیا (Charge Hopper) توسط نیروی جاذبه و از طریق یک لوله عایق شده توسط گاز آب بندی (Seal Leg) به لوله های توزیع کننده  (Oxide Distributer) و از آن جا به کوره احیا شارژ می شود. در کوره گندله ها در اثر نیروی وزن و با کمک فیدر ارتعاشی و Burden Feeder ها به سمت پایین حرکت کرده و توسط تماس مستقیم با جریان مخالف گازهای احیا کننده در منطقه احیاء به فلز آهن تبدیل می شوند. کوره استوانه ای به سه منطقه با سیستم گاز مجزا تقسیم می شود: منطقه بالایی برای احیاء ، منطقه انتقالی برای کربن دهی و منطقه پایینی برای خنک کردن. کارخانه تولید آهن اسفنجی به روش پرد از سه بخش اصلی زیر تشکیل شده است:

۱. سیستم حمل و نقل مواد Material Handling System

۲. ناحیه مرکزی Core Area

۳. واحد عملیات آبی Water Treatment

سیستم حمل و نقل مواد به سه بخش:

۱- تخلیه بار و انباشت و برداشت

۲- انتقال اکسید آهن به کوره

۳- انتقال مجصول از کوره به سیلوهای ذخیره، تقسیم می شود.

تجهیزات و سازه های اصلی این بخش ها شامل نوار نقاله ها، برج های انتقال، مخازن و سیلوهای ذخیره مواد، فیدرها و سرندها و همچنین سیستم توزین نوار نقاله ها می باشند.

ما در سپاس مقاله ای تحت عنوان محافظت از سر نوشته ایم حتما آن را بخوانید

ناحیه مرکزی شامل واحدهای زیر می باشد:

۱. کوره که عمل احیا اکسید آهن در آن انجام می شود.

۲. ریفرمر که گاز احیا در آن جا تولید می شود.

۳. واحد بازیابی گرما (Heat Recovery) که از گرمای حاصل از سوختن سوخت در مشعل های ریفرمر برای تولید و پیش گرم کردن گاز تغذیه و همچنین پیش گرم کردن هوای مورد استفاده در مشعل های اصلی استفاده می نماید.

۴. بلوور (Blower) که عمده کمپرسورها و دمنده های مورد استفاده در فرآیند احیا در این ناحیه قرار دارند و همچنین داکت ها و لوله های انتقال از این ناحیه عبور می کنند.

۵. اتاق کنترل که وظیفه کنترل سیستم های برقی و ابزار دقیق را بر عهده دارد.

واحد عملیات آبی وظیفه و تصفیه آب مورد استفاده در قسمت های مختلف فرآیند احیا را بر عهده دارد. واحدهای جانبی کارخانه احیاء شامل سیستم های غبار گیر و واحد بریکت سازی می باشند. غبار گیرها گرد و غبار ناشی از انتقال مواد وهمچنین واحد هایی که تولید غبار می کنند (مثل بریکت سازی و کوره) را برطرف می سازد. در واحد بریکت سازی، ریزدانه های محصول (آهن اسفنجی) به خشته تبدل می شوند تا قابل استفاده در واحد ذوب گردند. در این کتاب به فرایند احیاء مستقیم پرد پرداخته می شود. امید است گامی هر چند اندک در معرفی این فرایند به خوانندگان عزیز برداشته باشیم.

[/vc_column_text][vc_btn title=”دانلود کامل کتاب با فرمت PDF” color=”warning” align=”center” button_block=”true” link=”url:https%3A%2F%2Fisepas.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2019%2F01%2FSEPAS_DRI_Pered.pdf||target:%20_blank|”][vc_column_text]

انیمیشن معرفی واحد احیاء مستقیم‏

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]

94

روابط عمومی سلامت پیشرو ایمن سپاهان

۹۷/۱۱/۰۲