استفاده از نیمه کک به عنوان عامل احیا کننده در تولید فروآلیاژها

فروآلیاژها، ترکیباتی از آهن با عناصر دیگر می‌باشند که کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف دارند. تولید فروآلیاژها معمولا در کوره‌های قوس الکتریکی و به روش کربوترمیک انجام می‌گیرد. در این روش احیای اکسیدهای فلزی توسط مواد کربنی مختلف انجام می‌شود که نوع ماده کربنی مورد استفاده می‌تواند روی نحوه انجام فرآیند و کیفیت محصول تاثیر بگذارد. از جمله مواد کربنی می‌توان به کک، نیمه کک، ذغالسنگ و ذغال چوب اشاره نمود که خصوصیات متنوع فیزیکی و شیمیایی دارند. کک متالورژیکی مرسوم ترین احیا کننده در تولید فروآلیاژهاست ولی به دلیل کمبود فزاینده آن، قیمت بالا و محتوای نسبتاً بالای ناخالصی‌های مضر، تولیدکنندگان دنبال گزینه‌های دیگری هستند. ذغال چوب خاکستر کمتری نسبت به بقیه مواد کربنی دارد ولی به دلیل مشکلات زیست محیطی، استفاده از آن مرسوم نیست. ذغال‌سنگ با بیشترین قدرت واکنش پذیری، به دلیل محتوای گوگرد بالا و استحکام فشاری پایین جزو گزینه‌های اصلی محسوب نمی‌شود. در این میان، نیمه کک که در دمای پایینتر نسبت به کک تهیه می‌شود به دلیل داشتن کربن ثابت بالا، مقاومت ویژه بالا، فعالیت شیمیایی بالا، محتوای خاکستر کم و گوگرد کم اخیرا در صنعت تولید فروآلیاژها بکار رفته است. نیمه کک سبب بهبود کیفیت فروآلیاژ، کاهش مصرف انرژی و کاهش هزینه‌های تولید می‌شود. تاکنون نیمه کک در فرآیند تولید آهن و تولید فروآلیاژها بطور محدود استفاده شده است که نتایج آنها نشان از مزایای حضور نیمه کک دارد. لذا در این پژوهش به مواد کربنی مورد استفاده در تولید فروآلیاژها، مزایای نیمه کک و روش تولید نیمه کک پرداخته می‌شود.