در کارخانه ذوب آهن فلز آهن را از سنگ آهن به دست می آورند

در کارخانه ذوب آهن فلز آهن را از سنگ آهن به دست می آورند را از سایت هاب گرام دریافت کنید.

صنایع ذوب آهن

تاریخچه

دید کلی

سنگهای معدنی آهن

سوخت کوره

هوای لازم برای احتراق و ایجاد حرارت

مواد گداز آور

سرباره کوره بلند

موارد کاربرد سرباره

فعل و انفعالات شیمیایی کوره بلند

فراورده های تولید شده از آهن خام

چدن

چدن چکش خوار

آهن کار شده

چدن سفید

فولاد

آهن قراضه

مباحث مرتبط با عنوان

منبع مطلب : daneshnameh.roshd.ir

مدیر محترم سایت daneshnameh.roshd.ir لطفا اعلامیه بالای سایت را مطالعه کنید.

آهن چگونه تولید می شود؟-آهنکو مرجع اطلاع رسانی قیمت آهن وفولاد

صنایع آهن و فولاد امروزه یکی از مهم ترین پایه‌های اقتصادی و اجتماعی کشورهای جهان محسوب می شود و این ، به سبب نیاز مبرمی است که انسان جهت پیشبرد مقاصد خود در زندگی دارد.

با نگاه کلی به کارآیی این عنصر حیاتی ، می‌توان به نقش سازنده آن پی‌برد؛ زیرا علاوه بر کاربرد آن در امر ورق های فلزی , ساختمان سازی ، پل سازی و غیره یکی از کالاهای اساسی درصنایع اتومبیل سازی ، کشتی سازی و لوکوموتیو سازی است و به‌صورت آلیاژهای مختلف ،اساس تکنولوژی ماشین‌آلات را تشکیل می‌دهد.

آهن چیست

عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Fe و عدد اتمی ۲۶ وجود دارد. آهن فلزی است که در گروه ۸ و دوره ۴ جدول تناوبی قرار دارد.

آهن یکی از رایج‌ترین عناصر زمین است که تقریبا” ۵% پوسته زمین را تشکیل می‌دهد.

این فلز از سنگ معدن هماتیت که عمدتا”Fe2O3″ می‌باشد، استخراج می‌گردد. این فلز را بوسیله روش کاهش با کربن که عنصری واکنش‌‌پذیرتر است جدا می‌کنند. این عمل در کوره بلند در دمای تقریبا” ۲۰۰۰″ درجه سانتی‌گراد انجام می‌پذیرد.

در سال ۲۰۰۰ ، تقریبا ” ۱۱۰۰ ” میلیون تن سنگ معدن اهن با رشد ارزش تجاری تقریبا “۲۵ میلیارد دلار” آمریکا استخراج شد. درحالی که استخراج سنگ معدن اهن در ۴۸ کشور صورت می‌گیرد، چین ، برزیل ، استرالیا ، روسیه و هند با تولید ۷۰% سنگ اهن جهان پنج کشور بزرگ تولید کنندگان آن به‌حساب می‌آیند. برای تولید تقریبا ” ۵۷۲ میلیون تن” اهن خام “۱۱۰۰ میلیون تن” سنگ آهن مورد نیاز است.

تاریخچه آهن

سومریان و مصریان اولین نشانه ها برای استفاده ازآهن می‌ باشند که تقریبا ” ۴۰۰۰ سال” قبل از میلاد باآهن کشف شده و از شهاب سنگها اقلام کوچکی مثل سر نیزه و زیور آلات تولید می کردند. از ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد ، تعداد فراینده ای از اشیاء ساخته شد که باآهن مذاب ، این محصولات را ازآهن شهاب سنگی متمایز می‌کند. که در بین‌النهرین ، آسیای صغیر و مصر به چشم می‌خورد؛ اما ازآهن تنها در تشریفات استفاده می‌شود وآهن فلزی گرانبها حتی باارزش‌تر از طلا به‌حساب می‌آید.

از منابع اهن ، به عنوان یک محصول جانبی از تصفیه مس تولید می‌شود- مثل آهن اسفنجی که بوسیله متالوژی آن زمان قابل تولید مجدد نبوده است. از ۱۲۰۰تا ۱۶۰۰ قبل از میلاد در خاورمیانه بطور روز افزون از این فلز استفاده می‌شد، اما جایگزین کابرد برنز در آن زمان نشده است.

درعصرآهن سوئد در گاتلند تبراهنی متعلق به سوئد یافت شده است که از قرن ۱۰ تا ۱۲ در خاورمیانه یک جابجایی سریع در تبدیل ابزار و سلاحهای برنزی به آهنی صورت گرفت. عامل مهم در این جابجایی ، آغاز ناگهانی تکنولوژیهای پیشرفته کار باآهن نبود، بلکه عامل اصلی ، مختل شدن تامین قلع بود. این دوره جابجایی که در زمانهای مختلف و در نقاط مختلفی از جهان رخ داد، دوره ای از تمدن به نام عصرآهن را بوجود آورد.

اولین تبرآهنی متعلق به ۳۰۰۰ سال پیش از میلاد است که درداخل یکی از قبرهای سومریان واقع در شهر اور که در جنوب بین‌النهرین قرار داشت،که نشان می‌دهد استفاده ازآهن توسط انسان از حدود ۳۰۰۰ سال پیش از میلاد مسیح آغاز و عمدتاً در کشورهای مصر ،آشور ، چین و هندوستان رواج داشته است.

در آغاز انسان ازآهن طبیعی که به‌ صورت سنگ معدن آهن با درجات خلوص متفاوت بدست می‌آمد، استفاده می‌کرد.با این حال ، نظر دیگری وجود دارد که انسانهای آنروزگاران از شهاب سنگ‌ها به‌عنوان اهن خالص‌تر استفاده می‌کردند. استفاده از آهن خالص درحدود ۱۳۰۰ سال پیش از میلاد امکان‌پذیر شد که به ظن قوی بطور تصادفی بر اثرگرما دادن شدید صخره‌های کانی ، آهن خالص توسط ذغال صورت گرفت با حرارت دادن گلاخری و ذغال نیز آهن استخراج می‌کردند.

همزمان با جایگزینی آهن به جای برنز ، فرآیند کربوریزاسیون کشف شد که بوسیله آن به اهن موجود در آن زمان ، کربن اضافه می‌کردند. اهن را بصورت اسفنجی که مخلوطی از آهن و سرباره به همراه مقداری کربن یا کاربید است، بازیافت کردند. سپس سرباره آنرا با چکش‌کاری جدا نموده ومحتوی کربن را اکسیده می‌کردند تا بدین طریق آهن نرم تولید کنند.

مردم خاور میانه دریافتند که با حرارت دادن طولانی مدت آهن نرم در لایه ای از ذغال و آب دادن آن در آب یا روغن می‌توان محصولی بسیار محکم‌تر بدست آورد. محصول حاصله که دارای سطح فولادی است، از برنزی که قبلا کاربرد داشت محکمتر و مقاوم‌تر بود. در چین اولین بار از آهن شهاب سنگی استفاده شد و اولین شواهد باستان شناسی برای اقلام ساخته شده باآهن نرم در شمال شرقی نزدیک Xinjiang مربوط به قرن ۸ قبل از میلاد بدست آمده است. این وسایل ازآهن نرم و با همان روش خاورمیانه و اروپا ساخته شده بودند که برای مردم غیر چینی هم ارسال می‌کردند.

به سبب پیشرفت زیاد تکنولوژی کوره که در سالهای آخر پادشاهی سلسله ژو ( حدود ۵۵۰ قبل از میلاد) ، قابلیت تولید آهن جدیدی بوجود آمد. ساخت کوره‌های بلندی که توانایی حرارتهای بالای ۱۳۰۰k را داشت، و باعث تولیدآهن خام یا چدن توسط چینِی‌ها شد. اگر سنگ معدن اهن را با کربن ۱۴۷۰-۱۴۲۰ k حرارت دهیم، مایع مذابی بدست می‌آید که آلیاژی با ۵/۹۶% آهن و ۵/۵۳% کربن است. این محصول محکم را می‌توان به شکلهای ریز و ظریفی در آورد. اما برای استفاده ، بسیار شکننده می‌باشند، در صورتی که بیشتر کربن آن از بین رفته شود.

پس از سلسله ژو به بعد اکثر تولیدات اهن در چین به شکل چدن است. اما با این حال اهن بعنوان یک محصول عادی مورد استفاده کشاورزان قرار گرفته است، باقی ماند و تا زمان سلسله شین ( حدود ۲۲۱ قبل از میلاد ( عظمت چین را واقعا تحت تاثیر قرار نداد.

دانشمندان معتقدند شاید این روش بعد از این دو مکان تا مغولستان آن سوی روسیه ادامه یافته باشد، اما دلیل محکمی برای اثبات این فرضیه وجود ندارد. تا اواخر قرن نوزدهم در هر رویدادی یک بازار برای کالاهای چدنی بوجود آمد، مانند درخواست برای گلوله‌های توپ چدنی.در ابتدا برای ذوب آهن از زغال چوب بعنوان منبع حرارتی و عامل کاهنده مورد استفاده قرار می گرفت. در قرن ۱۸ در انگلستان تامین کنندگان چوب کاهش یافت و از زغال سنگ که یک سوخت فسیلی است، بعنوان منبع جانشین استفاده شد. این نوآوری بوسیلـــه Abraham Darby که همین امر انرژی لازم برای انقلاب صنعتی را تامین نمود.

استخراج آهن

مرحله استخراج اهن از ترکیبهای طبیعی آهن به مرور زمان ،راه تکامل را ‌پیمود تا اینکه اولین کوره استخراج اهن به سبک امروزی که بهکوره کانالانیمعروف بود، رونمایی شد. این کوره دارای آتش‌دانی به ابعاد ۷۵×۶۰×۶۰ سانتی‌مترمی باشد. سیر تکاملی این مرحله به آنجایی رسید که امروزه ، کارخانه‌های بزرگ استخراج و ذوب آهن و فولاد با ظرفیت چندین میلیون تن به وجود آمده است.

سنگ معدن‌های آهن

سنگ معدن‌هایی که آهن از آن استخراج می‌شود، بیشتر به‌صورت اکسیدهای آهن ، مانند مگنتیت یا هماتیت است که با ۲ تا ۲۰ درصد ناخالصی (نظیر سیلیکات‌ها و آلومینات‌ها) همراه است. این ناخالصی‌ها در کوره ازآهن جدا می شود و به‌صورت تفاله خارج می‌شوند. سنگ معدن تصفیه شده و تغلیظ شده به‌صورت پودر یا دانه‌های ریز در کوره وارد می‌شود. مناسب‌ترین اندازه ذرات آن بین ۶ تا ۲۵ میلی‌متر است.
امروزه از سولفید طبیعی آهن (پیریت) در استخراج آهن استفاده نمی‌شود، بلکه مصرف بیشتر آن دراسید سولفوریک سازی است.

آهن در طبیعت بصورت ترکیب با مواد دیگر وجود دارد و کانی های مختلف آهن را شکل می دهد.

کانیهای آهن

مهمترین کانیهای آهن مورد استفاده در صنایع فولاد مگنتیت Fe3O4 با ۷۲% آهن و هماتیت Fe2O3 با ۷۰% آهن می باشد که در حال حاضر از معادن چغارت قابل استحصال می باشد.
اندازه و نوع دانه بندی سنگ اهن برای استفاده در کوره بلند فولاد با کیفیت مطلوب بسیار مهم است.برای احیاء کامل سنگ اهن باید حداقل اندازه دانه مصرفی در کوره بلند ۱۰ میلی متر باشد.

روزانه ۲۰۰۰ تن سنگ اهن در سایت مخصوص توسط سه دستگاه سرند ویبراتوری دانه بندی و برای بخش های آگلومراسیون و کوره بلند ارسال می گردد .

ادامه دارد . . .

منبع مطلب : ahanco.com

مدیر محترم سایت ahanco.com لطفا اعلامیه بالای سایت را مطالعه کنید.

روش تولید آهن از سنگ معدن تا کارخانه فولادسازی (قسمت 1) - مرکز آهن

آماده سازی سنگ معدن برای تولید آهن به روش غیر مستقیم

اگر سنگ معدن آهن به همان صورت استخراج شده وارد کوره شود، سبب ایجاد مشکلات فنی در کار ذوب و تصفیه شده و درنهایت از نظر اقتصادی نیز به صرفه نمی باشد. در این میان اگر به صورت قطعات بزرگی باشد، سبب دیرتر ذوب شدن سنگ معدن خواهد شد و در صورت پودر بودن نیز مسیر گازهای گرم در کوره ها را مسدود می نمایند. علاوه بر این وجود ناخالصی درترکیب سنگ معدن آهن علاوه بر صدمه زدن به لایه نسوز کوره، سبب کاهش مرغوبیت آهن خام نیز خواهد شد. برای آماده کردن سنگ معدن مراحلی مانند غربال کردن، خرد کردن، تغلیظ و پرعیار کردن انجام می گیرد.

ساختارکوره های بلند برای تولید آهن به روش احیای غیر مستقیم

کوره های بلند از دو مخروط ناقص تشکیل شده که در قاعده بزرگ با هم مشترکند. جنس بدنه این کوره ها از صفحات فولادی می باشد که قسمت داخلی آن با مواد نسوز پوشیده شده است. در قسمت پایینی کوره بوته قرار گرفت که به شکل استوانه ای بوده و دارای دوخروجی یکی در بالا و یکی در پایین است. خروجی بالا برای خروج سرباره و خروج پایین برای خروج آهن مذاب تعبیه شده است.

در بخش بالای بوته کانال های دمنده هوای گرم وجود دارد که برای احتراق کک مورد استفاده قرار می گیرند. دمای این هوای گرم در حدود ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد می باشد. مخروط ناقص در بالای بوته شکم کوره نامیده می شود که به منطقه ذوب معروف است. مخروط بالایی کوره برای بارگیری استفاده می شود. در بالای این قسمت دهانه قیفی شکلی قرار دارد که هنگام ریختن مواد به داخل کوره، در آن باز می شود و پس از تکمیل بار کوره، مجددا مسدود می گردد.

۴ واگن گرم کننده در هر کوره بلند به منظور تولید حرارت

در کنار کوره بلند، بالابر مایلی قرار دارد که از آن برای بالابردن واگن های مخصوص حمل مواد استفاده می شود. در هر کوره بلند ۴ واحد گرم کن هوا وجود دارد که برای گرم کردن هوای ورودی کوره مورد استفاده قرار می گیرد. البته خود این گرم کن را نیز بوسیله گازهای متصاعد شده از کوره بلند می توان گرم نمود. از آنجا که همراه گاز خروجی از کوره بلند، گرد و غبار و ذرات ریز سنگ معدن آهن، کک و یا آهک وجود دارد، ابتدا باید ذرات را بوسیله جداکننده ها از یکدیگر تفکیک کرد.

ذرات تفکیک شده را معمولا برای استفاده مجدد به قسمت کلوخه سازی می برند و از گاز باقیمانده که حاوی مقدار زیادی منواکسیدکربن می باشد، برای مصارف حرارتی استفاده می کنند.

کک به عنوان بهترین سوخت مورد استفاده درعملیات احیای غیر مستقیم

برای سوخت کوره بلند از کک استفاده می شود. کک می تواند کربن مورد نیاز برای احیای اکسید آهن را فراهم نماید و علاوه بر آن ارزش حرارتی بالایی داشته و در هنگام سوخت بهم نمی چسبد. در ضمن کک به خاطر داشتن ظاهری متخلخل گازها را از بین خود عبور داده و عمل احتراق را تسهیل می کند. در کارخانه ذوب آهن اصفهان کک مصرف شده برای عمل احتراق دارای ترکیب شیمیایی معادل ۱ درصد گوگرد، ۳ درصد رطوبت، ۱۵ درصد خاکسترو ۸۱ درصد کربن دارد.

مواد کمک کننده ذوب شامل موادی هستند که در فرآیند ذوب به جداسازی ناخالصی ها از فلز مذاب کمک می کنند. در کوره های بلند از آهک به عنوان ماده کمک کننده ذوب استفاده می گردد. این ماده با ناخالصی های موجود در سنگ معدن آهن مانند سیلیسیم، منگنز و گوگرد ترکیب شده و آنها را به صورت سرباره از سطح مذاب به بیرون می راند.

نسبت مواد ریخته شده به کوره های بلند در کارخانه ذوب آهن اصفهان

عمل شارژ کوره بلند بدین ترتیب است که بعد از آماده کردن سنگ معدن آهن کلوخه، کک و آهک آنها را با نسبت معینی از بالای کوره به صورت لایه لایه به داخل آن می ریزند. با وجود پخش کن در زیر قیف، مواد در داخل کوره توزیع یکسان داشته و در یکجا انباشته نمی شوند. نسبت مواد ریخته شده در کوره های بلند بستگی به نوع و جنس سنگ معدن آهن، کلوخه و مواد کمک ذوب دارد.

در کارخانه ذوب آهن اصفهان به نسبت ۵۹۹ کیلوگرم سنگ معدن آهن، ۱۰۸۲ کیلوگرم کلوخه، ۲/۱۲ کیلوگرم آهک و مواد گداز آور و ۴۹۵ کیلوگرم کک برای تولید یک تن آهن خام استفاده می گردد. در این روش تولید به ازای نسبت های یاد شده ۱۶۰۰ متر مکعب هوا نیز در هر دقیقه به کوره وارد می شود.

احیای غیر مستقیم سنگ معدن آهن در کوره های بلند

چهار منطقه در کوره بلند برای عمل ذوب و تصفیه سنگ معدن آهن قابل تشخیص است. اولین منطقه که در بالای کوره قرار گرفته دارای درجه حرارتی به میزان ۳۰۰ درجه سانتیگراد است. با عبور گازهای گرم از این منطقه، دمای مواد ریخته شده به کوره افزایش یافته و در نهایت سبب تبخیر رطوبت آنها خواهد گردید. به همین دلیل است که منطقه با عنوان منطقه خشک کن شناخته می شود.

منطقه دوم در آن عملیات احیای غیر مستقیم به کمک کک انجام می شود. کک و مواد کمک کننده ذوب با افزایش درجه حرارت شروع به واکنش کرده و با احتراق ناقص کک، گاز منواکسیدکربن (CO) متصاعد شده و با اکسید آهن ترکیب و سپس طی چند مرحله آن را احیا می کند.

عملیات کربونیزه شدن توسط کک بر روی آهن خالص

بعد از احیای غیر مستقیم نوبت به کربونیزه شدن آهن می رسد. آهن خالص تولید شده در مرحله قبل با حرکت به سمت کوره در درجه حرارت ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد با کک گداخته برخورد کرده و با کربن موجود در آن ترکیب می شود. این منطقه با عنوان منطقه کربونیزه شدن شناخته می شود. در این مرحله ناخالصی های دیگر مانند سیلیسیم، گوگرد، منگنزو فسفر به همراه آهن کربن دار به سمت پایین کوره حرکت کرده و وارد آهن مذاب می شوند. بعد از تولید آهن کربن دار، باز هم تمام مواد مذاب به سمت پایین کوره حرکت می کنند. در اینجا چون تمامی اکسیدهای آهن در بخش های بالایی فرصت کربونبزه را پیدا نکرده اند، باقیمانده آنها با کربن جامد در درجه حرارت ۱۲۰۰ تا ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد در منطقه ذوب احیا می گردند.

تولید محصولات نهایی روش احیای غیر مستقیم و خروج آنها از کوره

در نهایت مواد مذاب در بوته جمع شده و مواد اضافی به دلیل وزنی پایین تر از وزن مواد مذاب در بخش بالایی آنها قرار می گیرند. با رسیدن مواد مذاب به بخش خروجی، می توان سرباره را خارج نمود. مواد مذاب نیز از مجرای خروجی زیر بوته خارج می شوند و آهن خام در نهایت به دست می آید. عملیات تخلیه آهن خام هر ۴ تا ۵ ساعت یکبار صورت گرفته و به همان نسبت بار از بالا وارد کوره می کنند. در نتیجه عملیات تولید آهن ۲۴ ساعته بوده و کار کوره بلند به صورت مداوم است.

محصول اصلی کوره بلند آهن خام است که دارای ۳ تا ۴ درصد کربن بوده و نقطه ذوب آن ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد است. این محصول به دلیل شکنندگی و ناخالصی بالا، کاربردی در صنعت نخواهد داشت. آهن خام مذاب بعد از خروج از کوره های بلند وارد حوضچه هایی از جنس ماسه شده و بعد از سرد شدن، شمش هایی با مقطع ذوزنقه ای تولید می شود که در ساخت چدن کاربرد دارد.

موارد مصرف سرباره و گازهای تولید شده به روش احیای غیر مستقیم

سرباره تولید شده از ذوب آهن شامل اکسید ناخالصی ها و مواد کمک ذوب و خاکستر کک است که حجم آنها سه برابر آهن خام تولیدی می باشد. سرباره ها برای تهیه آجر نسوز، سیمان، عایق حرارتی، کود شیمیایی و زیر سازی جاده ها استفاده می شود. گازهای کوره بلند شامل مخلوطی از دی اکسید کربن، منواکسید کربن، متان، هیدروژن و ازت است که همراه با ذرات معلق از کوره های بلند خارج می شوند.

گازهای خروجی از کوره از غبارگیر، برج شستشو دهنده و فیلترهای الکترواستاتیکی عبور داده می شوند و تصفیه می گردند. بعد از تصفیه این گازها در مصارف حرارتی مانند گرم کردن هوای داخل گرم کن های کوره بلند، کک سازی، کلوخه سازی، توربین های گازی، دیگ بخار و در منازی کاربرد دارد.

روش احیای مستقیم روشی آسان برای تولید آهن با عیاری بالا

در سال های اخیر عمل احیاء مستقیم از طریق کوره های مخصوص ممکن شده است. سوخت مورد استفاده در این روش می تواند از کک یا گاز طبیعی باشد. مزیت استفاده از گاز طبیعی در سرعت بالا و هزینه کم در فرآیند تولید و کنترل آسان و اتوماتیک دستگاه های مربوطه می باشد. در ضمن روش احیای مستقیم نسبت به انجام عملیات با کوره های بلند آسانتر است.

در روش احیای مستقیم سنگ معدن آهن بدون فرآیند ذوب احیا می گردد و سطح عیار خلوص آن به میزان ۹۲ تا ۹۶ درصد می باشد. در این روش از کوره های الکتریکی استفاده می شود و فولاد مبارکه اصفهان مجهز به این نوع کوره می باشد. در روش احیاء مستقیم بخش های مختلفی از جمله واحد گندله سازی و واحد احیای مستقیم وجود دارد.

آماده سازی سنگ آهن مورد نیاز در روش احیای مستقیم

در روش احیای مستقیم سنگ آهن مورد نیاز بایستی آماده سازی شود. در این عملیات مشخصات فیزیکی- شیمیایی و دانه بندی خاص می باشد. بر روی سنگ آهن عملیات خرد کردن، آسیا کردن و کاهش درصد گوگرد انجام می شود و همین امر سبب تولید سنگ آهن با عیار بالا می شود. در این حالت سنگ آهن با عیار ۶۸ درصد آهن و ۹ درصد گوگرد و با دانه بندی ۲۰ تا ۱ میلیمتر برای روش احیاء مستقیم آماده می گردد.

در گندله سازی گلولهای آهن با ابعاد ۵ تا ۱۸ میلیمتر تهیه می گردند. سنگ آهن آماده شده وارد آسیاهای داری گلوله های فولادی شده و با چرخش آسیا این گلوله ها به خردن شدن سنگ آهن تا حد ۴۵ میکرون کمک می نمایند. سپس وارد دستگاه مخلوط کن شده و موادی مانند بتونیت و آهک پخته شده به عنوان چسبنده اضافه می گردد و در نهایت مواد با هم مخلوط شده و وارد دیسک های گندله سازی می شوند.

گندله خروجی از دیسک ها خام بوده و بایستی با حرارت پخته شود. این گندله ها وارد کوره با درجه حرارت ۳۰۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد می شوند. در این کوره ها بین سیلیس، آهن و دیگر عناصر موجود در گندله واکنش صورت گرفته و استحکام بالایی را پیدا می کنند. گندله نهایی با اندازه ۵ تا ۲۵ میلیمتر وارد واحد احیای مستقیم می شود.

میزان درجه حرارت مورد نیاز برای پخت گندله و ایجاد استحکام در آنها

دیسک های گندله سازی وظیفه تولید گندله خام (Pellet Green) و یا شکل دهی کروی گندله خام را به عهده دارند. تعداد ۸ عدد دیسک در دو ردیف چهارتائی هر یک به قطر ۵/۷ متر در شرکت فولاد مبارکه وجود دارد. برای ایجاد گندله نهایی چهارمرحله قابل شاسایی است که شامل مرحله خشک کردن، پیش گرم، پختن و سرد کردن می باشد و در هر مرحله میزان خاصی از درجه حرارت مورد نیاز است.

برای اماده سازی گندله در کوره بسته به نوع اهن مصرفی، دمای لازم جهت خشک کردن آنها ۳۰۰ تا ۴۷۰ درجه سانتیگراد می باشد. در مرحله پیش گرم نیاز به دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد است و در مرحله پختن این دما تا ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد می رسد.

در این دما واکنش های اکسیداسیون مگنتیت و هماتیت صورت می گیرد. این واکنش ها سبب ایجاد استحکام لازم در گندله شده و در نهایت در مرحله سرد کردن هوای سرد از لابه لای گندله ها عبور داده می شود. در فولاد مبارکه اصفهان کوره پخت گندله ظرفیت ۶۰۰ تن در ساعت را دارا می باشد.

شیوه تولید گازهای احیا کننده برای روش احیای مستقیم

اصول روش احیای مستقیم بر پایه استفاده از گاز احیا کننده است که دارای میل ترکیبی بالا با اکسیژن می باشد. در این روش اکسید آهن به آهن اسفنجی احیا شده ی جامد تبدیل می گردد. هنگامی که گندله ها طی فرآیند احیای مستقیم، اکسیژن موجود در ترکیب شیمیایی خود را از دست می دهند، تبدیل به آهن اسفنجی می شوند که دارای ظاهری متخلخل می باشد.

در فولاد مبارکه اصفهان برای احیای مستقیم از روش میدریکس استفاده می شود که در این روش با شکستن گاز متان بوسیله دی اکسید کربن، گازهای احیاکننده منواکسیدکربن و هیدروژن تولید می شوند. برای انجام این واکنش نیاز به درجه حرارت در حدود ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد و کاتالیزور جهت تسریع واکنش است.

عملیات نهایی برای تولید آهن اسفنجی در روش احیاء مستقیم

گندله های تولید شده در واحد گندله سازی از بالا وارد کوره احیا می شوند. برای تبدیل گندله به آهن اسفنجی، در کوره های احیا در دمای ۸۵۰-۷۳۰ درجه سانتیگراد از پایین به بالا با گازهای احیا کننده در معرض تماس قرار می گیرند. گازهای احیا کننده شامل ترکیبی از منواکسید کربن و هیدروژن هستند. منواکسیدکربن و هیدروژن، اکسیژن موجود در ترکیب گندله را به خود جذب کرده و در نهایت به صورت بخار آب و دی اکسید کربن از قسمت بالای کوره خارج می شوند.

۳/۲ از خروجی پس از خنک شدن و شستشو با آب، با افزودن گاز طبیعی به آن، وارد مبدل شده و در مجاورت کاتالیزور نیکل، مجددا به صورت منواکسید کربن و هیدروژن وارد کوره می گردد. میزان ۳/۱ از گازهای موجود در عملیات احیا، در نهایت از سیکل خارج شده و در مبدل به عنوان منبع انرژی با هوا سوزانده می شوند.

محصول احیای مستقیم، گلوله آهن اسفنجی با عیار بالای ۹۲ درصد و کربن بالای ۷/۱ درصد است که بعد از خنک شدن با گاز خنک کننده از بخش پایینی کوره خارج و سپس گلوله ها برای مصرف وارد بخش فولاد سازی می شوند. در فولاد مبارکه اصفهان ۶ واحد احیای مستقیم به روش میدرکس وجود داردکه ظرفیت هر کوره میدرکس به میزان ۹۰ تن در ساعت است.

تاثیر موج شدید گرما و کارخانه های فولاد سازی بر آلودگی هوا

بررسی اثرات آلودگی هوا ناشی از کارخانه های فولاد سازی بزرگ در اصفهان

گسترش بیش از حد صنایع در اصفهان سبب ایجاد زمینه در جهت افزایش جمعیت شده است. در حالی که شهر اصفهان به دلیل داشتن صنایع فولادی بزرگ در کشور مانند ذوب آهن و فولاد مبارکه توانسته است به عنوان قطب بزرگ صنعتی در کل کشور شناخته شود، اما تبعاتی مانند آلودگی هوا را نیز در پی داشته است.

آلاینده های هوا شامل ذرات معلق، منو اکسید کربن، دی اکسید گوگرد، اکسیدهای نیتروژن و آلاینده های خطرناک مانند آرسنیک است. مناطق گیرنده آلودگی در اطراف کارخانه ذوب آهن و فولاد مبارکه شامل شهرمبارکه، زاینده رود، زرین شهر و شهر سده لنجان می باشند. در این میان شهر زرین شهر به عنوان یک شهر در میان این دو کارخانه تولید کننده فولاد بیشتر مورد توجه می باشد.

در یک پژوهش دانشگاهی سطح غلظت آلاینده های منواکسید کربن، دی اکسید گوگرد و اکسیدهای نیتروژن در اکثر مناطق ذکر شده در حد هوای استاندارد بوده است؛ اما سطح غلظت ذرات معلق در برخی نقاط کمی بالاتر از حد مجاز سالیانه گزارش شده است. به طوری که سهم ذوب آهن و فولاد مبارکه در ذرات معلق محیطی به ترتیب برابر با ۲۷% و ۱۳% می باشد. البته با اندازه گیری میزان آرسنیک موجود در هوا، آب، خاک، برنج و گوشت مرغ به طور میانگین به ترتیب برابر با ng/m39/11، ppb9/1، mg/kg 15/5، ppm 1/0 و ppm 1/0 گزارش شده است.

در این میان ۹۵% ریسک ابتلای ساکنین به سرطان و احتمال ابتلا به بیماری های غیر سرطانی با نرخ ۳۵/۱ برابر نرمال در طول عمر ۷۰ ساله ساکنین می باشد که در این بین نقش آلودگی هوا از همه موارد پررنگ تر می باشد.

با وجود آن که شرکت فولاد مبارکه در سال ۸۶ از لیست صنایع آلاینده خارج شده بود، اما در بازدیدهای سرزده توسط کارشناسان محیط زیست از این کارخانه تولیدی، تائید گردید که این کارخانه دودکش های آلاینده دارد. علاوه بر آن عملیات گندله سازی، مصرف روزانه ۹ میلیون متر مکعب گاز و پسماند خروجی نیز در اثبات آلاینده بودن کارخانه های تولید کننده فولاد در اصفهان می باشد.

خطرات ناشی از آلودگی هوا در کلان شهرهای تهران و اصفهان

در حالی وارد تابستان سال ۹۷ شدیم که موج گرمای شدید نه تنها کشور ایران بلکه نقاط مختلفی از جهان را تحت تاثیر قرار داده است. در این میان کمبود آب و قطعی های مکرر برق سبب گردید تا تحمل این گرمای شدید بیش از پیش سخت گردد؛ اما به غیر از تحمل گرمای هوا و گرمازدگی های ناشی از آن، بالا رفتن دمای هوا تبعات دیگری مانند آلودگی هوا را نیز به همراه خواهد داشت.

همانگونه که می دانیم در کلان شهرهایی مانند تهران، اصفهان و تبریز همواره شاخص آلودگی هوا حتی در فصول سرد در سطح بالایی قرار داشته است. دماهای افراطی که بتوانند در مدتی طولانی دوام داشته و مدام بر شدت خود بیفزایند، سبب تغییرات اقلیمی شده و در پی آن بحران های اکوسیستمی را به دنبال خواهند داشت. دماهای افراطی سبب فرونشینی هوا شده و در کلان شهرها سبب آلودگی هر چه بیشتر هوا خواهند گردید.

به طور مثال در مرداد ماه سال ۱۳۹۲ شهر تهران به دمای بیش از ۴۰ درجه سانتیگراد رسید و به گزارش هواشناسی این دما رکود ۶۰ سال گذشته در تهران را از آن خود کرد و سبب شد تا سه هفته پیاپی آلودگی هوا بر تهران غالب گردد. اگر بخواهیم تعریفی جامع برای آلودگی هوا داشته باشیم می توانیم آن را چنین تعریف نماییم که وجود هر نوع آلاینده اعم از جامد، مایع، گاز یا تابش پرتوزا و غیر پرتوزا در هوا به تعداد و در مدت زمانی که کیفیت زندگی را برای انسان و دیگر جانداران به خطر اندازد، آلودگی هوا نامیده می شود.

سوخت های فسیلی و فعالیت صنعتی عوامل اصلی بالا برنده دمای زمین

یکی از عوامل بالا برنده دمای هوای زمین و ایجاد آلودگی در جو آن، گسترش بیش از حد سوخت های فسیلی و افزایش فعالیت های صنعتی می باشد. این عوامل سبب ایجاد پدیده های اقلیمی مانند سیل، طوفان، تگرگ، طوفان های حاره ای، امواج گرمایی، افزایش سطح آب ها ذوب شدن یخ های قطبی، خشکسالی و … می شوند. افزایش دمای هوا سبب ناپایداری اقلیم در کلانشهرها و ایجاد آلودگی و کاهش کیفیت هوا خواهد گردید.

با کاهش کیفیت هوا بیماری های تنفسی، قلبی، ریوی و در نهایت مرگ و میر افزایش خواهد یافت. در دمای پایین پدیده وارونگی هوا رخ می دهد که این حالت در پاییز و زمستان بیشتر برقرار می باشد؛ اما در گرمای شدید، هوای بی کیفیت و آلوده در سطح زمین حبس شده و در نهایت شرایط خطرناکی را برای زندگی فراهم خواهد آورد.

آلاینده هوا به ماده ای گفته می شود که وجود آن در هوا سبب آسیب رسیدن به محیط زیست شده و نه تنها به طور مستقیم بر اکوسیستم تاثیر می گذارند بلکه به طور غیر مستقیم با آلوده کردن باران سبب آلودگی آبهای سطحی شده و حیات موجودات زنده را به مخاطره می اندازد. این آلاینده ها می توانند در انواع اشکال بوده و به صورت ذرات جامد، قطرات مایع و یا به شکل گاز باشند. همچنین منشا بوجود آمدن آلاینده ها نیز متفاوت است و می تواند منشا آن بصورت طبیعی بوده و یا از طریق فعالیت های بشری بوجود آیند.

آلاینده های هوا از منابع طبیعی تا اثرات فعالیت های انسانی

به گزارش پاپ‌‌ساینس، موسسه غیرانتفاعی بلک‌اسمیت هر سال گزارشی را درباره آلاینده های کلیدی منتشر می‌کند. آخرین مطالعه این گروه آلاینده‌های کلیدی را در مناطق سمی ۴۹ کشور بررسی کرده است و نتیجه گرفته است که آلودگی سرب ناشی از استخراج معدن، ذوب فلزات و بازیافت (مربوط به باطری خودروها) در صدر رده‌بندی قرار دارد.

اقدامات انجام گرفته از سوی شرکت فولاد مبارکه اصفهان در جهت کاهش آلودگی هوا

اقدامات انجام گرفته از سوی شرکت ذوب آهن اصفهان در جهت کاهش آلودگی محیط زیست

منبع مطلب : markazahan.com

مدیر محترم سایت markazahan.com لطفا اعلامیه بالای سایت را مطالعه کنید.

جواب کاربران در نظرات پایین سایت

مهدی : نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.