ارزیابی احیای غبار کوره قوس الکتریکی به کمک مواد فرار ذغال سنگ کک نشو
نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، مجتمع آموزش عالی گناباد، گناباد، ایران
2 مرکز تحقیقات فناوری و فرآورش مواد نو، گروه مهندسی متالورژی، دانشگاه آزاد نیشابور، نیشابور، ایران
چکیده
در این پژوهش، احیای اکسیدهای آهن و روی در غبار کوره های قوس الکتریکی فولاد سازی توسط مواد فرار ذغال سنگ های کک نشو مورد بررسی قرار گرفته است. احیا توسط دو نوع زغال در سه سرعت متفاوت گرمایش ذغال در بازه دمایی 950-25 درجه سلسیوس انجام شده است. ذغال نوع1 و نوع 2 به ترتیب دارای 37% و 24% وزنی مواد فرار بوده اند. از نرم افزار Factsage 6.1 به منظور بررسی امکان پذیری ترمودینامیکی فرایند احیاء استفاده شده است. ترکیب شیمیایی غبار قبل و بعد از فرایند احیاء، توسط روش ICP تعیین شده است. نتایج شبیه سازی های ترمودینامیکی نشان میدهد، با کاهش سرعت گرمایش ذغال از 18.4 به 13.5 درجه سلسیوس بر دقیقه امکان احیای کامل اکسیدهای آهن و روی در هر دو نوع ذغال به وجود می آید. ذغال نوع 1 به دلیل بالاتر بودن میزان مواد فرار، مقادیر بالاتری از درجه احیاء را سبب شده است. آزمایشات نشان میدهد در سرعت های بالای گرمایش ذغال، تنها بخش اندکی از اکسیدهای آهن و روی احیاء می شوند. در سرعت های پایین تر میزان احیاء افزایش یافته و نتایج آزمایشات به نتایج شبیه سازی های ترمودینامیکی نزدیک تر شده است. بهترین نتایج در سرعت گرمایش 13.5 درجه بر دقیقه و برای ذغال 1 پدید آمده است. در این شرایط احیای اکسیدهای آهن و روی به ترتیب به میزان 75% و 89% انجام شده است. همچنین درصد آهن در غبار از 31% به 46% وزنی افزایش یافته و امکان شارژ مجدد آن به درون کوره فراهم شده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
References
[1] E. R. Rene, M. Sethurajan, V. K. Ponnusamy, G. Kumar, G., T. N. Dung, K. Brindhadevi and A. Pugazhendhi: Hazard Mater, 416(2021), 125664.
[2] Y. L. Kuo, W. C. Huang, Y. H. Tseng, S. H. Chang, Y. Ku and H.Y. Lee: J Hazard Mater, 342(2018), 297.
[3] A. Zabett and W.K. Lu: CALPHAD, 32(2008), 535.
[4] T. Suetens, B. Klaasen, K. V. Acker and B. Blanpain: J Clean Prod, 65(2014), 152.
[5] M. Al-harahsheh, S. Kingman, L. Al-Makhadmah and E. Hamilton: J Hazard Mater, 274(2014), 87.
[6] O. S. B. Al-Amoudi, A. Al-Homidy, M. Maslehuddin and A. Saleh: Sci Rep-UK, 7(2017), 46676.
[7] R. C. Gupta: Min Proc Ext Met Rev, 24(2010), 203.
[8] H. Suopajärvi and T. Fabritius: Sustainability, 5(2013), 1188.
[9] B. Anameric and K. S. Komar: Min Proc Ext Met Rev, 30 (2008), 1.
[10] M. H. Hemmati, J. vahdati Khaki and A. Zabett: Iran J Mater Sci Eng, 12(2015), 66.
[11] S. M. Moosavi Nezhad and A. Zabett: CALPHAD, 52(2016), 143.
[12] G. S. Lee and Y. J. Song: Miner Eng, 20(2007), 739.
[13] M. C. da Silva, A. M. Bernardes, C. P. Bergmann, J. A. S. Tenorio and D. C. R. Espinosa: Ironmak Steelmak, 35 (2008), 315.
[14] R. Stanger, W. Xie, T. Wall, J. Lucas and M. Mahoney: J Mater Res Technol, 3(2014), 2.
[15] J. M. Lee, D. W. Kim and J. S. Kim: Korean J Chem Eng, 26(2009), 506.
[16] I. K. Otsuka and D. Kunii: J Chem Eng Jpn, 2(1969), 46.
[17] N. S. Srinivasan and A.K. lahiri: Metall Mater Trans B, 8(1977), 175.
)