تولید آهن اسفنجی به روش پوروفر
فهرست سرتیترها
تاریخچه روش پوروفر
تحقیقات مربوط به تولید آهن اسفنجی به روش پوروفر از سال 1955 میلادی در شرکت تیسن واقع در اوبرهوزن آلمان شروع شد. در سال 1959 میلادی کوره ای با ظرفیت روزانه 700 کیلوگرم آهن اسفنجی مورد بهره برداری قرار گرفت که با گاز طبیعی کار می کرد. در سال 1961 میلادی کوره دیگری به ظرفیت 5/2 تن در سال 1963 میلادی کوره ای با ظرفیت روزانه 25تن آهن اسفنجی، مراحل نیمه صنعتی را پشت سر گذاشتند. در سال 1977 میلادی اولین واحد تولید آهن اسفنجی به روش پوروفر بر اساس تبدیل نفت سنگین به گاز احیا کننده با ظرفیت روزانه 1000تن آهن اسفنجی در برزیل ساخته و آماده بهره برداری شد. اولین واحد صنعتی تولید آهن اسفنجی به روش پوروفر بر اساس مصرف گاز طبیعی به عنوان عامل احیا کننده و گرمازا در سال 1977 میلادی در مجتمع فولاد اهواز ساخته و آماده بهره برداری شد.
روش تولید آهن اسفنجی
در روش پوروفر گندله سنگ آهن از بالا به پایین و گاز گرم از پایین کوره در خلاف جهت جریان سقوط گندله ها در کوره تزریق می شود گندله احیا شده توسط دو پارو که در کف کوره نصب شده است و حرکتی افقی در جهت رفت و برگشت دارند به طور دائم به منطقه خروج مواد وارد شده و آهن اسفنجی را خارج می نماید . مواد در داخل کوره دارای سطح ثابتی است، در داخل کوره در ارتفاع 9 متری و 13 متری دو منبع ایزوتوپ رادیو اکتیو نصب شده که ارتفاع مواد را در کوره مشخص می کند. در پایین کوره دریچه ای برای مواد و دریچه ای برای ورود گاز احیا کننده وجود دارد.
گازهای احیا کننده در تولید آهن اسفنجی
گاز احیا کننده به روش پوروفر می تواند در اثر اکسایش جزئی گاز طبیعی، نفت و سایر هیدرکربورها تولید شود ، اکسایش جزئی گاز طبیعی ، نفت و سایر هیدرو کربورها می تواند با هوا یا قسمتی از گاز خروجی کوره احیا صورت گیرد به این منظور راکتور تولید گاز احیا کننده تا دمای 1460 سانتی گراد داغ می شود سپس مخلوط گاز طبیعی و گاز خروجی کوره احیا به نسبت دلخواه جهت تولید گاز احیا کننده از درون آن عبور داده می شود و به گاز احیا کننده تبدیل می شود.
بهره شیمیایی از گاز احیا کننده در فرآیند احیا در روش پوروفر حدود 30تا 45 می باشد، لذا هیدروژن و اکسید کربن در کنار بخار آب و گاز کربنیک بدون استفاده در گاز خروجی کوره تولید آهن اسفنجی وجود دارد . به علت وجود گاز کربنیک و بخار آب در این گاز ، نیازی به عوامل اکسید کننده خارجی و دستگاههای تولید آنها نیست.
در این روش گندله ها در دمایی بالا(حدود 900 درجه سانتیگراد) احیا شده و در خروجی کوره احیا گندله به آهن اسفنجی تبدیل شده و در یک مخزن ذخیره می گردد تولید در این روش از سرعت بالایی برخوردار است.
آهن اسفنجی تولید شده به دلیل فعال بودن امکان واکنش با رطوبت هوا را دارد، لذا جهت انتقال آنها به واحد خشته سازی از مخازن در بسته ای که در زیر کوره به آن متصل می شود، جمع آوری شده و به واحد مربوطه منتقل می گردد.
