بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

استفاده نوآورانه از آهن اسفنجی کیفی میدرکس با درصد بالا در EAF

اسلاید 2 :

اقتصاد و صنعت فولاد در خاور میانه

چشم انداز:
برغم چالشهای کوتاه مدت رکود جهانی و نبودن finance برای پروژه ها چشم انداز اقتصاد خاور میانه با توجه به قیمت نفت خوشبینانه است.

چالشها:
GCC (کشورهای شورای همکاری خلیج فارس) با چالش تامین مواد اولیه (گندله و نرمه آهن خام) برای توسعه آینده روبروست، علی رغم این که در عمان و بحرین برای احداث واحدهای گندله سازی سرمایه گذاری شده است.
گندله سنگ آهن و حمل و نقل هزینه بر ترین بخشهای تولید فولاد هستند.
دسترسی به گاز محدودتر شده و قیمتها به دلیل نیاز روز افزون به مصرف داخلی در حال افزایش است.

اسلاید 3 :

طراحی *MINIMILL بر پایه DRI

Minimill* در دیکشنری ویلیام وبستر چنین تعریف شده است:
«کارخانه نورد نسبتا کوچک که قراضه قراضه ماده ورودی آن است.»
اولین واحد تجاری توسط Willy Korf در آلمان در Hamburg/Stahlwerke در دهه هفتاد ساخته شد که مبتنی بود بر:

فرایند منتخب:

تغذیه دائم آهن اسفنجی با خلوص بالا در کوره قوس الکتریکی UHP (توان فوق بالا)
ریخته گری مداوم
نورد میلگرد / سیم
مشخصات مهم دیگر:
احداث در کنار دریا برای دریافت مستقیم سنگ آهن با گشتی و صادرات محصول تمام شده یا ارسال به بازار داخلی
در اختیار داشتن گاز طبیعی با قیمت رقابتی
تامین قراضه با کشتی یا از بازار داخلی
نزدیکی به شبکه برق برای تامین نیاز EAF
نزدیکی به بازار محصول نهائی

اسلاید 4 :

مزایای اصلی تولید فولاد بر پایه DRI در خاور میانه

مخازن فراوان گاز ( رتبه سوم جهان ) هزینه پائین گاز احیا را برای احیا مستقیم آهن اسفنجی تضمین می کند.
ارزانی برق تولیدی با توربینهای گازی
وجود سنگ آهن با کیفیت و با قراردادهای طولانی مدت
کارخانه فولاد نزدیک خلیج فارس که هزینه های حمل و نقل را کاهش می دهد.
کمبود قراضه از منابع محلی
تولید DRI با کیفیت بالا برای بیشترین استفاده اقتصادی در کوره های EAF فولاد سازی
در مقایسه با مجتمع های ذوب آهن کوره بلندی، دوست دار محیط زیست، با کمترین میزان انتشار CO2- گازهای گلخانه ای
نیاز داخلی به فولاد ساختمانی برای توسعه زیر ساختها در قطر برای جام جهانی 2022

اسلاید 5 :

مقایسه مشخصات قراضه و آهن اسفنجی

قراضه
کیفیت قراضه بسته به منبع و فرایند ( مثل خرد کن، برگشت نورد، بسته بندی
نیازمند بهسازی و جداسازی بسته به کیفیت فولاد مورد نیاز ( سیم کششی، کربن بالا .)
عمده کیفیت آن با مواردی مانند زیر سنجیده می شود:
عناصر باقی مانده( مس، نیکل، کرم، ملیبدون )
چگالی
تمیزی
کیفیت بر همه هزینه های تولید، مذاب و مقدار تولید در بهره برداری از کوره های مبتنی بر قراضه موثر است.
قراضه حاوی کربن و فلزاتی است که در طول ذوب اکسید و موجد حرارت بیشتر می شوند

اسلاید 6 :

آهن اسفنجی

کیفیت ثابت و متاثر از سنگ خام وارد شده به واحد احیا
اصولا بدون هر گونه پسماند ( مس، نیکل، ملیبدون )
سولفور بسیار پائین
سنگ خام تعیین کننده میزان و ترکیب gangue، گوگرد و فسفر است

اسلاید 7 :

مزایای آهن اسفنجی (DRI)

قابل شارژ بدون وقفه از طریق سقف به EAF
کربن بالا انرژی اضافه هنگام ترکیب با اکسیژن تولید می کند ( واکنش اگزوترمیک )
نیتروژن و هیدروژن کم به دلیل Continuous co – boil
کیفیت اصولا وابسته است به سنگ آهن انتخاب شده ( آهن کل، gangue، و ترکیبات شامل فسفر و گوگرد) و بهره برداری از واحد احیا (Mettallization & Carbon content)
سرباره پفکی بهتر و توان الکتریکی ورودی بالاتر و پایدارتر با تغذیه مداوم
پسماند کم، فولاد با کیفیت تر تولید می نماید
طرح تغذیه آهن اسفنجی داغ انقلابی در ذوب آهن اسفنجی در EAF ایجاد کرده است.

اسلاید 8 :

تولید جهانی DRI

باز نشدن سقف برای تغذیه سبد مواد ( کاهش افت حرارتی )
جابجائی سریعتر پس از ذوب ریزی برای شروع ذوب بعدی
ذوب بسیار آرامتر با شروع با ته مانده مذاب بیشتر
شروع با مذاب ته ماند، قوس پایدارتری در زمان کوتاهتری ایجاد می کند و در نتیجه کسینوس Φ بزرگتری خواهیم داشت.

سرباره پفکی بهبودیافته تر درست پس از شروع – o2 بالاتر
این اجازه می دهد که سطح توان را سریعتر بالا برد – زمان برقراری توان کمتر
مصرف نسوز کمتر
نسوزها در تمام مدت با سرباره پفکی محافظت می شوند و حتی با سایش بیشتر دوام بیشتری خواهد داشت
شکستن الکترود در اثر حفره های قراضه نخواهیم داشت یا تنظیم بسیار آهسته الکترود

تنشهای بسیار کمتر در تجهیزات مکانیکی با سایش و فرسودگی کمتر به دلیل بالا و پائین شدن کمتر الکترود
اغتشاشات قطع و وصلی برقی کمتر در خطوط انتقال
نبودن خرابی در دیواره های جانبی و سقف آبگرد در اثر قوس زنی، بازتابش و غیره
برنامه ریزی قدرت بسیار سانتر با تنها دو متغیر کیفیت آهن اسفنجی و مذاب ته مانده

اسلاید 9 :

مزایای 100% آهن اسفنجی – ذوب با ته مانده مذاب
پنج کشور نامبرده زیر 70 درصد DRI جهان را در سال 2017 تولید نموده اند:

باید توجه داشت که تقریباً دو سوم DRI هند در کوره های دوار تولید شده اند، که از زغال سنگ به عنوان گاز احیا و سوخت استفاده می کند. به این دلیل، ایران اولین تولید کننده آهن اسفنجی با گاز است.

اسلاید 10 :

مشخصات سنگ آهن
 

اسلاید 11 :

DRI در EAF
احیا مستقیم با زغال سنگ در مقایسه با گاز

چگونه برهزینه تبدیل در EAF ها تاثیر می گذارد

اسلاید 12 :

تجربه بهره برداری واحد میدرکس احیا مستقیم با گاز
در مقایسه با احیا مستقیم با زغال سنگ موارد زیر مشاهده شد:
Metallization بالاتر و همگن تر
موثر در کاهش مصرف انرژی
Gangue کل کمتر با sio2 کمتر و ترکیبات بازی بیشتر
بازیسیته بیشتر مصرف انرزی را بهبود می دهد
جوشش مداوم کربن موجب نیتروژن و هیدروژن کمتر می شود
کربن بالا در DRI مزیتی است در حرارت دهی شمیائی ( تا 35nm3/t o2 )
امکانات شارژآهن اسفنجی داغ توان ذوب را تا 120kwh/t و مصرف الکترود را 0.5kg/t کاهش و میزان تولید را افزایش می دهد

اسلاید 13 :

مقایسه نتایج بهره برداری

اسلاید 14 :

پارامترهای کیفیت DRI

سه جنبه کیفیتی وجود دارد که بیشترین تاثیر را بر هزینه تبدیل و میزان تولید فولاد سازی دارد
میزان gangue در سنگ آهن خام

این بزرگترین نقش را دارد و تنها به کیفیت سنگ آهن خام مربوط می شود ( نمی تواند به واحد احیا مرتبط شود )
هرچه Fe (total) سنگ آهن بیشتر باشد بهتر است

Gangue کل و ترکیب Gangue
تفاوت زیادی بین Gangue بازی / اسیدی/ خنثی هست که بر فولاد سازی تاثیر بسیار زیادی دارد
از آنجا که فولادسازی با EAF نیازمند سرباره بازی 1.6-1.8 (Cao/Sio2) برای فسفر زدائی و Mgo12-14% برای محافظت نسوز می باشد، افزایش بیشتر Flux با سنگ آهن با کیفیت پائین مورد نیاز خواهد بود.
Gaunge اسیدی بیشتر تولید مذاب را کم و زمان ذوب و مصرف انرژی / الکترود را افزایش می دهد زیرا تقریبا میزان Flux را باید دو برابر کرد.

اسلاید 15 :

2. درجه Metallization
دومین پارامتر مهم است که هرچه بیشتر باشد بهتر است
آهن اسفنجی با Mettallize بالا برای کارخانه فولاد منتج به مزایایی در پائین دست خواهد بود از جمله میزان ذوب دهی، مصرف انرژی، الکترود و نسوز ( 95.5-96.5%) و در نهایت تولید.

3. کربن در DRI
سومین پارامتر مهم بین 2.5-3% بسته به مصرف اکسیژن
کربن به شکل کاربید اهن (Fe3C) که وقتی با اکسیژن ترکیب شود اکزوترمیک است و انرژی شیمیائی بیشتری ایجاد می کند

مقداری از کربن برای از بین بردن FeO در DRI مصرف می شود، کربن باقیمانده در جوشش با اکسیژن بکار می رود.
در CO-boil شرکت می کند، سرباره را بخوبی پفکی می کند و باعث کاهش نیتروژن / هیدروژن در فولاد می شود.

اسلاید 16 :

تاثیر Metallization آهن اسفنجی بر توان مورد نیاز برای ذوب (QS BOP 2004)

±1%Metallization منجر به ±15kwh/ton توان مورد نیاز ذوب است. این به ±20kwh/ton تغییر می کند با رسیدن metallization به 94%

اسلاید 17 :

تاثیر Metallization آهن اسفنجی مصرف الکترود
±1%Metallization منجر به ±0.07kg/ton -0.12kg/ton مصرف الکترود می شود. این بیشتر می شود با رسیدن metallization به 94%

اسلاید 18 :

تاثیر Metallization آهن اسفنجی بر زمان در مدار بودن توان
±1%Metallization منجر به +2 تا 3 دقیقه در مدار بودن توان می شود.

اسلاید 19 :

تاثیر Gangue اسیدی DRI بر توان مورد نیاز برای ذوب
±0.5%Gangue اسیدی در آهن اسفنجی منجر به تقریباً ±20kwh/ton توان مورد نیاز ذوب در EAF می شود

اسلاید 20 :

تاثیر Gangue اسیدی DRI بر مصرف الکترود
±0.5%Gangue اسیدی در آهن اسفنجی منجر به ±0.09kg/tonمصرف الکترود در EAF می شود.

در متن اصلی پاورپوینت به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر پاورپوینت آن را خریداری کنید