دلايـــــــل خودســـوزي آهـن اســفنجي

امروزه قسمت عمده توليد فولاد دنيا، اختصاص به دو روش کوره بلند – کنورتور (BF/BOF) و احياي مستقيم ذوب (DR/EAF) دارد، که روش دوم به‌طور قابل ملاحظه‌اي در حال توسعه و پيشرفت است. فرآيند توليد فولاد بر پايه احياي مستقيم- ذوب الکتريکي شامل دو مرحله توليد آهن اسفنجي (DRI) و سپس تبديل آن به فولاد در کوره قوس الکتريکي يا کوره القايي است. آهن اسفنجي معمولا داراي حدود نود درصد آهن فلزي است که ميل زيادي به ترکيب با اکسيژن دارد و از طرفي سطح ويژه بسيار بالايي دارد که اکسيداسيون مجدد (خود سوزي) آن را تشديد مي‌کند. بنابراين در فاصله توليد تا مصرف، خطر اکسيداسيون مجدد آهن اسفنجي همواره وجود دارد. اين پديده در توده‌هاي آهن اسفنجي در حين حمل و نقل بر نوار نقاله‌ها در کارخانه، در حين حمل و نقل در مسيرهاي طولاني توسط کاميون، راه آهن و کشتي و همچنين در حين ذخيره‌سازي آن در انبارها و سيلوها ممکن است رخ دهد. خودسوزي آهن اسفنجي که با احتراق و سوختن آن همراه است باعث بروز مشکلاتي از قبيل به هدر رفتن آن، توقف و کاهش توليد، صدمه ديدن وسايل حمل و نقل و ذخيره‌سازي و خسارات فراوان ديگري مي‌گردد. تحقيقات نشان مي‌دهد، يکي از مهم‌ترين عوامل مؤثر بر اکسايش مجدد و خود سوزي آهن اسفنجي، خصوصيات مواد مصرفي در توليد آن است، که در اين زمينه تاکنون تحقيق پايه‌اي در خصوص ايجاد ارتباط بين خواص مواد اوليه و رفتار اکسيداسيون آهن اسفنجي صورت نگرفته است.

دلايـــــــل خودســـوزي آهـن اســفنجي

مهم‌ترين دلايلي که باعث خودسوزي آهن اسفنجي مي‌گردد به شرح زير مي‌باشد:

1- رفتار اکسيداسيون مجدد و خودسوزي آهن اسفنجي به خصوصيات آن بويژه ترکيب شيميايي، تخلخل و توزيع تخلخل وابسته است که اين موارد عمدتاً وابسته به مواد اوليه مصرفي در توليد آن است.

2- آهن اسفنجي توليدي از سنگ آهن‌هاي با عيار پايين بخاطر داشتن درصد گانگ بالا داراي دماي خودسوزي بالا بوده و همچنين اين نوع آهن اسفنجي سرعت اکسيداسيون اوليه بالا و حساسيت زياد به اشتعال، پس از رسيدن به دماي خودسوزي دارد.

3- دماي خودسوزي: بر اساس تحقيقات انجام شده درباره اکسيداسيون آهن اسفنجي، يک دماي بحراني وجود دارد که در پايين‌تر از اين دما سرعت اکسيداسيون مجدد بسيار پايين است ولي به محض رسيدن به دماي بالاتر سرعت اکسيداسيون بشدت افزايش مي‌يابد؛ اين دما را دماي خودسوزي آهن اسفنجي مي‌نامند.

4- آهن اسفنجي حاصل از سنگ‌آهن‌هاي هماتيتي نسبت به آهن اسفنجي حاصل از سنگ آهن‌هاي مگنتيتي با خواص مشابه (تخلخل، درصد گانگ و…) داراي دماي خودسوزي بالاتري است. همچنين در اين نوع آهن اسفنجي سرعت اکسايش مرحله اول کند و حساسيت به خودسوزي کم‌تر است.

5- آهن اسفنجي توليدي از سنگ آهن‌هاي با گوگرد بالا به خاطر تأثير حذف گوگرد در مرحله پخت گندله بر روي تخلخل اکسايش مرحله اول سريع و در نتيجه حساسيت به خودسوزي بالايي دارد. دراين رابطه مقدار گوگرد در کاني (پيريت ياپيروتيت) و توزيع اين فاز بسيار مهم است.

6- هر چقدر آهک مصرفي در توليد گندله بيشتر باشد، بخاطر ايجاد تخلخل پيوسته در آهن اسفنجي توليدي‌، حساسيت اين ماده به اکسايش مجدد و خودسوزي زيادتر خواهد بود.

نوشته های مرتبط:

عضویت در خبرنامه

دریافت آخرین اخبار از شرکت ذوب آهن بیستون

اسکرول به بالا