دانلود رایگان ترجمه مقاله جایگزین روش کوره بلند برای تولید آهن (اسپرینگر 2013)

توسعه روش های جایگزین (کوره بلند) برای تولید آهن

Developments in Alternative Ironmaking

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب)

F1915

هرچند در دوره ای در قرن بیستم تمام توسعه ها متوقف شدند زیرا دو تغییر بزرگ رخ داد : اول ککی که در چین تولید می شد قیمت بسیار جذابی داشت . دوم تزریق زغال خردشده در کوره بلند به طور موفقیت آمیزی پذیرفته شد . مورد دوم به طور فزاینده ای وابستگی به اجاق های کهنه کک را کاهش می دهد .اگر چه هنوز نفعی در جایگزینی زغال کک با زغال حرارتی وجود داشت این اتفاق نیروی محرکه برای توسعه احیای داغ نبود. شکل 1 نمودار میزان تزریق زغال خردشده را در سال های متفاوت در Tata Steel Eourope نشان می دهد که نشان دهنده ی کاهش 35 درصدی وابستگی به زغال است .
2 . 2 تغییرات آب و هوایی و توانایی پایداری
زمانی که تقاضایی از جامعه برای محصولات و فرایند های پایدارتر وجود داشته باشد صنعت فولاد مسئولیتش را برعهده می گیرد و پروژه ها در سطح جهان ، تحقیقات در زمینه روش های تولید کمتر CO2 را آغاز می کنند .
پروژه ها سریعا روی فرایند های تولید آهنی که دارای مراحلی با تولید CO2 زیاد در زنجیره تولیدشان بودند ، تمرکز کردند. تقاضا برای پایدارسازی موجب ایجاد یک علاقه شدید در فرایند احیای گداخته شد.
3 . 2 کانه های آهن
در دهه ی اخیر یک دوره زمانی 30 ساله پیش آمد که در آن کانه های آهن با کیفیت بالا و قیمت پایین به پایان رسیدند . این تجارت آسیا و اروپا برای مشتریان در کشور هایی که منابع کانه های آهن ندارند مانند کره و ژاپن و مشتریانی با کسری بودجه ذاتی در اتحادیه اروپا و چین مهم بود .
آماده بودن کانه های با کیفیت بالا در حجم بالا و قیمت کم برصنعت فولاد تاثیراتی گذاشته اند مانند :
1- تاثیر بر تولید کنندگان فولاد اروپای غربی که تقریبا به طور کافی کانه های بومی خود را رها کرده اند به دلیل آن که معدن کاری نمی تواند با واردات با کیفیت برتر در قیمت پایین رقابت کند .
2- هیچ توسعه ی فرایند جدیدی به منظور به کارگیری کانه هایی غیر از کانه های باکیفیت ممتاز انجام نشد به دلیل آن که توجیه اقتصادی نداشت .
3- تولید آهن به روش کوره بلند برپایه ی کیفیت بالای کانه های وارداتی ، رسیدن به سطح بالایی از تولید و کیفیت محصول بالا و رونق داشت. تاثیر مورد سوم از مورد های قبلی قوی تر بود .
در دهه آخر این وضعیت به طور شدیدی تغییر کرد. در طی رشد سریع صنعت فولاد در آسیا تقاضا برای کانه ی آهن به طور فزاینده ای افزایش یافته است و بنا براین قیمت یافته است .
فرایندی که ظرفیت استفاده از کانه های آهنی با رنج کیفیت خارج ازحالت استاندارد را داشته باشد که این فرایند ها در ده سال گذشته مورد استقبال نبودند ، امروزه مورد جستجو قرار گرفته است.

3 – شرح :
1 . 3 Corex
فرایند Corex موفق ترین نوع احیای گداخته است. واحدهای صنعتی کورکس مختلفی امروزه در حال فعالیت اند . بزرگترین آن ها دارای ظرفیت 5/1 مگاتن در سال هستند . به علاوه این فرایند ، پایه ای برای توسعه فرایندFinex می باشد .
فرایند ، تشکیل شده است از پیش احیای کانه در یک کوره استوانه ای تا مقدار حدود 80 درصد و احیای نهایی درآن و سپس ذوب کردن در یک ذوب کننده که گاز تولید می کند.
استوانه ی احیا به کانه های آگلومره ای یا خرده کانه های آهنی احتیاج دارد . نرخ سوخت بالاست و بنابراین مقدارانرژی به صورت گازاحتراق خارج می شود .
فرایند به طور کامل مستقل از زغال کک دارنیست . میزان دقیق کک مورد نیاز مشخص نمی باشد . شخصی به نام آگراوال گفت این احتیاج ممکن است از 10 تا 200 kg/thm باشد. هرچند اضافه کردن کک تولید را بهبود می بخشد ،
مانع دیگر در فرایند کورکس این است که فرایند به استفاده کارآمدی از مقدار زیادی از گاز خروجی به منظور صرفه اقتصادی بستگی دارد .

شکل 2 : فرایند کورکس Corex
2 . 3 Finex
در این فرایند استوانه احیای کورکس جایگزین یک سری بسترهای دارای سیال شده است. این بخش فاینکس را قادر می سازد که به جای خرده کانه یا گندله از کانه های ظریف استفاده کند . به عنوان نتیجه فرایند نه احتیاج به ساخت کک دارد و نه احتیاج به آگلومره سازی .