مزایای مصرف آهن اسفنجی نسبت به آهن قراضه

مزایای مصرف آهن اسفنجی نسبت به آهن قراضه در کوره‌های برقی

با توجه به افزایش روز افزون مصرف فولاد در دنیا، تأمین بار آهنی و مواد اولیه همواره مورد نیاز فولاد‌سازی‌های جهان می‌باشد که در این راستا، تولید و مصرف آهن اسفنجی سهم قابل توجهی را به خود تخصیص داده است.

برخی از مزایای تردید ناپذیر مصرف آهن اسفنجی در مقایسه با آهن قراضه معرفی می‌شود.

تحقق آنالیز شیمیایی استاندارد محصولات فولادی در صورت استفاده از آهن اسفنجی در کوره‌های برقی

الف- استمرار یکنواختی آنالیز در محصول

ب- گوگرد و فسفر کمتر در آهن اسفنجی نسبت به آهن قراضه

همچنین با مصرف و شارژ توام آهن اسفنجی و قراضه در کوره های قوس الکتریکی و القائی از میزان ناخالصی ها و عناصر گوگرد و فسفر در حد قابل ملاحظه ای کاسته می شود. با دقیق کردن ترکیب شارژ آهن اسفنجی و قراضه نیاز به عملیات تصفیه مذاب کمتر شده و در نتیجه عملیات متالوژیکی در داخل کوره آسانتر انجام شده و بهره وری کوره بالا می رود.

ج- با جایگزینی آهن اسفنجی به جای قراضه، میزان مس، کروم، تنگستن، سرب، قلع و روی و سایر عناصر مزاحم و مضر در چدن و فولاد مذاب کاهش یافته و کیفیت و خواص مکانیکی محصولات ریخته گری و فولادی  افرایش می یابد.

د- کاهش میزان نیتروژن در مذاب فولاد باعث می شود تا تختال و شمش های با کیفیت بمراتب بهتر جهت تولید ورق های گرم ، وایر و انواع محصولات دیگر تولید گردد.

نیتروژن	مس
۸۰ ppm	۰.۲%	شارژ قراضه
۲۲ ppm	۰.۰۵%	شارژ آهن اسفنجی

انبارسازی، انتقال، شارژ، عملیات تولید ذوب در صورت استفاده از آهن اسفنجی

الف- سهولت انبارسازی، انتقال و شارژ آهن اسفنجی در کوره برقی و عدم نیاز به تجهیزات و ماشین آلات سنگین نظیر جرثقیل و لودر برای ماتریال هندلینگ

ب- امکان شارژ مداوم آهن اسفنجی گرم در کوره های برقی و به تبع آن کاهش مصرف انرژی و زمان ذوب،

تغذیه مستمر آهن اسفنجی به کوره های برقی فولاد سازی در مقایسه با شارژ صد در صد قراضه در همان شرایط امکان افزایش قدرت الکتریکی ورودی به کوره را بالاتر برده و نتیجتاً زمان ذوب کاهش یافته و راندمان تولید فولاد را افزایش می دهد. به دلیل ماهیت ناهمگون قراضه و تغییر پیوسته طول قوس بین الکترود و قراضه شارژ شده به کوره، نوسانات شدید و هارمونیکهای مزاحم و فیلکرهای زائد کارکرد کوره های برقی و پایداری شبکه انتقال قدرت را مختل می نماید.

شارژ مستمر آهن اسفنجی موجب می شود تا برق مصرفی حدود ۱۵ کیلو وات در ساعت به ازاء هر تن مصرف آهن اسفنجی و با استفاده از ترانسفورماتورهای UHP کاسته شود.

T-T(min)	Kwh/st
۵۸	۴۲۶	۲ سبد شارژ- آهن اسفنجی ۳۳%
۵۴	۳۸۰	شارژ مداوم – آهن اسفنجی ۳۳%

ج- مصرف مستمر آهن اسفنجی باعث می شود تا کوره های برقی عملیات سرباره گیری به آسانی صورت گیرد.

د- عدم نوسان برق مصرفی در کوره های برقی

بهبود مصارف، زمان‌ها، میزان خطرات و میزان آلودگی‌های ایجاد شده با توجه به مصرف آهن اسفنجی

الف- تأمین بخشی از انرژی الکتریکی مورد نیاز در کوره های برقی به وسیله کربن موجود در آهن اسفنجی

یکی دیگر از مواردی که باعث کاهش انرژی مصرفی به ازای هر تن تولید می شود، کربن موجود در آهن اسفنجی است. با شارژ آهن اسفنجی و با کربن مناسب (معمولاً بیشتر از ۱/۵ درصد) انرژی مصرفی حدود ۵ کیلو وات ساعت کاهش می یابد.

Kwh/ton	درصد آهن اسفنجی
۴۲۱	۱۰۰ درصد قراضه
۳۷۵	۲۵ درصد آهن اسفنجی
۳۷۷	۳۰ درصد آهن اسفنجی
۳۸۰	۳۵ درصد آهن اسفنجی
۳۹۳	۴۰ درصد آهن اسفنجی
۳۹۹	۴۵ درصد آهن اسفنجی
۴۰۸	۵۰ درصد آهن اسفنجی

ب- کاهش میزان شکست الکترود و سایش دیواره آن در کوره های قوس الکتریکی (EAF)

استفاده از آهن اسفنجی در مقایسه با قراضه به دلایل مشروحه ذیل موجب کاهش مصرف الکترود می‌شود:

• سقوط قراضه منجر به افزایش شکستگی الکترود می شود که در زمان استفاده از آهن اسفنجی این اتفاق رخ نخواهد داد.
• با استفاده از آهن اسفنجی به دلیل میزان بالای منوکسید کربن (CO) در کوره باعث کاهش اکسیداسیون الکترود می‌گردد.

ج- کاهش آسیب‌دیدگی نسوز کف و جداره کوره و همچنین پانل‌های آبگرد دیواره و سقف در کوره‌های قوس الکتریکی و القائی

د- کاهش خطرات آلودگی های اطراف کوره های ذوب (ناشی از انفجار قراضه های مرطوب و آلوده به روغن و مخازن و محفظه های بسته و یا گالوانیزه که احتمال خطرات ناشی از بخارات روی، سرب، قلع و سایر فلزات  وجود دارد)

هـ – مصرف پایین اکسیژن

• با مصرف آهن اسفنجی و با توجه به ورود اکسیژن از اکسیدهای احیا نشده آهن به کوره، میزان اکسیژن تزریقی به کوره کاهش می‌یابد.
• اکسید آهن احیا نشده در آهن اسفنجی به حدی کافی است که می تواند نیازهای سرباره به اکسیدهای آهن را تأمین نماید.

و- نظر به این که قراضه دانسیته ظاهری کمتری نسبت به آهن اسفنجی دارد لذا مصرف آهن اسفنجی باعث کاهش تعداد سبدهای آهن قراضه شارژ شده به کوره شده و باعث کاهش زمان ذوب و افزایش راندمان کوره  های برقی خواهد شد.

منبع: www.igisco.com