تاثير پيشگرم ضايعات بر بهره ورى توليد در كوره هاى القايى

تاثير پيشگرم ضايعات بر بهره ورى توليد در كوره هاى القايى : با توجه به ركود بازار فولاد در سالهاى گذشته و بالا رفتن بهاى تمام شده، كارخانجات فولادى در حال تلاش براى كاهش هزينه ها و همچنين افزايش توليد به منظور كاهش سهم هزينه سربار هستند. انتخاب مواد اوليه و مصرفى با كيفيت بالا، استفاده از تجهيزات و نيروی انسانى ماهر، اجراى دقيق دستورالعمل هاى توليد و فرآيندها، نمونه اى از مواردى هستند كه در كاهش هزينه ها به صورت مستقيم يا غير مستقيم تاثير گذار هستند. ماده مصرفى اصلى كارخانه هاى فولادسازى با كوره القايى ، ضایعات آهن است. با توجه به اينكه ضايعات بيشترين سهم را در هزينه توليد فولاد دارد، طبيعتا كار كردن روى اين موضوع و بهبود روشهاى مصرف آن مى تواند براى فولادسازان حائز اهميت باشد. روشهاى مختلفى براى كاهش هزينه هاى توليد از طريق بالا بردن بهره ورى مصرف ضايعات اهن در كوره هاى القايى وجود دارد كه در اين مقاله به صورت اجمالى به تعدادى از آنها اشاره مى كنيم و در نهايت به بررسى تاثير پيش گرم ضايعات بر بهره ورى توليد در كوره هاى القايى مى پردازيم.

فرآورى ضايعات

دلايل مختلفى از جمله محل دپوى نامناسب و در معرض گرد و خاك بودن و خريد ضايعات با كيفيت پايين و ناخالصى بالا از جمله عواملى هستند كه توليد را با مشكل مواجه مى كند. همين عوامل باعث بالا رفتن مصرف انرژى براى ذوب اين ناخالصى ها مى شود. ناخالصى ها مى توانند بر كاهش ميزان توليد، كيفيت محصول، مصرف نسوزها و همچنين مصرف فروآلياژها براى رسيدن به آناليز هدف تاثيرگذار باشند.

بعنوان مثال خاكى كه از طريق ضايعات وارد كوره مى شود، يك و نيم برابر انرژى بيشتر نسبت به انرژى لازم براى رسيدن ضايعات به دماى ذوب فلز را مصرف مى كند و اين ضايعات كثيف و ناخالص سبب مى شود واحد توليد زمان بيشترى را صرف عمليات سرباره گيرى كند. فرآورى ضايعات به 3 روش جداسازى دست (سنتى) ، استفاده از شردر (خرد كن) و يا پرس قيچى (شير پرس) انجام مى شود. روش هاى شارژ ضايعات برخى از روش هاى شارژ ضايعات وجود دارد كه به بعضى از آنها اشاره مى كنيم.

• شارژدستى
• شارژ به كمك مگنت
• شارژ به كمك چنگ
• شارژ بوسيله تسمه نقاله سيستم Material handling
• شارژ به وسيله شارژرهاى ويبراتورى (لرزشى)

در صورت تناسب بين نرخ شارژ ضايعات با نرخ ذوب در كوره از بالا رفتن بيش از اندازه دما در حوضچه مذاب و در نتيجه آن فرسايش و كاهش عمر جداره نسوز جلوگيرى شده و كوره بيشترين توان را در هر لحظه خواهد داشت. بالا بودن توان كوره منجر به كاهش زمان ذوب و افزايش بهره ورى مى گردد.

 پيش گرم ضايعات

پيش گرم كردن ضايعات نه تنها باعث تبخير رطوبت موجود در ضايعات مى شود، بلكه با بالا بردن 500 درجه - دماى ضايعات تا 450 سانتيگراد به جاى ضايعات با دماى محيط، عمليات ذوب ضايعات آهن تسريع و در نتيجه راندمان توليد افزايش يافته منجر به كاهش زمان ذوب مى شود.

مزاياى پیش گرم كردن ضايعات

1- كاهش زمان ذوب
2- كاهش مصرف برق به ازاى هر تن به ميزان قابل توجه
3- كاهش ميزان توليد سرباره
4- بهبود عمر لايه نسوز كوره
5- حذف رطوبت، روغن، رنگ و ساير آلودگى هاى موجود در ضايعات
6- كاهش دود و آلودگى هاى محيطى و زيست محيطى
پيش گرم ضايعات به روشهاى مختلفى قابل انجام است. نمودار شماتيكى كه در تصوير آمده است، روش پيش گرم پيوسته است كه البته نيازمند قراضه خرد شده و سايز شده دارد. در روش هاى غيرپيوسته نيز مى توان با پيش گرم ضايعات به صورت بچ، آنها را در كوره شارژ نمود.

بررسى اثر پيش گرم ضايعات در فرايند فولادسازى با كوره القايى

تشريح مدل : گروه پاترون براى اولين بار اقدام به مدل سازى ميزان توليد با كوره هاى القايى با عنوان PSM ) Patron Steelmaking modeling) عبارت نموده است. با توجه به اينكه قبلا مدلى مشابه كه بر اساس پارامترهاى مختلف قادر به پيش بينى ميزان توليد باشد ارائه نشده است، مى توان گفت اين مدل سازى براى اولين بار در جهان انجام گرفته است. پارامترهايى كه در مدل PSM  وارد مى شود و مدل را قادر به پيش بينى ميزان توليد مى كند عبارت است از: ظرفيت اسمى كوره، توان اسمى كوره، نوع كوره (مدار موازى يا مدار سرى)، راندمان تجهيز، دماى محيط، دماى تخليه و روش زينتر كردن، ميزان توقفات، درصد مصرف انواع ضايعات اهن ، ميزان مصرف آهن اسفنجى ، آناليز محصول توليدى (مثلا شمش فولاد )، ضريب تبديل ذوب به محصول، توقفات و تاخيرات در فرايند توليد و پارامترهاى ديگرى كه بر راندمان توليد، ميزان توليد و مصرف انرژى تاثير گذار است. در طول سال هاى گذشته، گروه پاترون در شرايط مختلفى مدل PSM را آزموده و آن را محك زده است. خوشبختانه اين مدل به قدرى كامل و البته پيچيده است كه قادر به پيش بينى تمام شرايطى كه كارخانجات مختلف با آن روبرو هستند مى باشد.