مجله بین‌المللی انجمن آهن و فولاد ایران

مجله بین‌المللی انجمن آهن و فولاد ایران

بهینه‌سازی تولید آهن اسفنجی در واحدهای احیاء مستقیم میدرکس به روش KIPEX

نوع مقاله : گزارش فنی

نویسندگان
چکیده
امروزه به دلیل توافقات بین المللی صورت پذیرفته در خصوص کاهش تولید و انتشار CO2 در صنایع مختلف از جمله فولاد،تولید آهن اسفنجی به روش‌های مختلف احیاء مستقیم از جمله میدرکس در کل دنیا بیش از هر زمان دیگری در حال فراگیری و توسعه است اما در این عرصه بواسطه وجود پیچیدگی‌ تکنولوژیک که ناشی از تعدد پارامترهای کنترلی و تاثیر روابط علت و معلولی بین پارامترهای یاد شده ‌است، واحدهای مختلف در دنیا تحت شرایط کمی و کیفی متفاوتی تولید می‌نمایند. از طرفی متاسفانه در چهار دهه گذشته به دلیل تحریم‌های بین‌المللی، فاصله تکنیکی شرکت‌های مهندسی و کارشناسان احیاء مستقیم کشورمان نسبت به دیگر کشورهای دارنده واحدهای میدرکس افزایش یافته‌است تا جایی که چنانچه روزی یارانه سنگ آهن و گاز طبیعی از صنعت احیاء مستقیم کشور حذف گردد برخی واحدهای کشور را به شدت با مشکل روبرو خواهد نمود. این مقاله با هدف آگاهی‌رسانی به صاحبان صنایع احیاء مستقیم کشور جهت اطمینان از امکان‌پذیر بودن تولید آهن اسفنجی، با کمیت و کیفیت بیشتر، تهیه گردیده است. در این خصوص به نتایج موفق واحدهای احیاء مستقیم پیشتاز خارج از کشور اشاره می‌شود، سپس تشریح می‌گردد که برای دستیابی به این مهم چگونه می‌توان به دانش فنی بومی و ثبت شده‌ KIPEX که قابلیت پیاده‌سازی در اتوماسیون سطوح ۱ و ۲ را دارا می‌باشد تکیه نمود تا افزایش ظرفیت تولید واحدهای در حال کار کشور را بتوان بسته به محدودیت‌ها و قابلیت‌هایشان تا حدود ۳۰ درصد نسبت به ظرفیت اسمی شاهد بود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

 [1] Choudhary A, Chatterjee A, Das S, Biswas S, Roy S, Direct reduction of iron ore–coal composite pellets in tunnel kiln, Transactions of the Indian Institute of Metals. 2015; 68(5): 859-866.
[2] Zhang Y, Xu J, Chen Y, Li Z, Wang Z, Investigation of kinetic reduction behavior of the ilmenite concentrate and steelmaking slag composite pellets by mathematical models in the direct reduction process, Powder Technology. 2021; 381: 662-670.
[3] Biswas S, Choudhary P.K, Mathematical modeling and simulation of reduction kinetics of iron ore pellets by noncoking coal in a tunnel kiln, ISIJ International. 2014; 54(6): 1336-1345.
[4] Jena P, Nayak P.K, Investigation on reducing kinetics of  iron ore fines in solid state using H2‐CO‐CO2 gas mixture, Steel Research International. 2016; 87(10): 1364-1371.
[5] Mandal A, Biswas S, Mitra T, Choudhary A, De SK, Mandal A, et al. Review on iron ore pelletization, Emerging Materials Research. 2018; 7(1): 100-113.
[6] Mishra R, Sinha R.K, Chakraverty S, Das S, Development of process model for iron ore pelletizing rotary kiln using CFD, Powder Technology. 2020; 360: 901-910.
[7] Ramachandran S, Chakraverty S, Modeling of hydrogen reduction of iron ore particle under microwave irradiation, Journal of Materials Science. 2021; 56(3): 2027-2041.
[8] Wang F, Lu L, Jiang T, Zhu D, Kinetics of direct reduction of hematite-magnetite-quartz composite pellets in simulated cohesive zone of blast furnace, ISIJ International. 2014; 54(11): 2575-2581.
[9] Jena P, Nayak P.K, Investigation on reducing kinetics of iron ore fines in solid state using H2‐CO‐CO2 gas mixture, Steel Research International. 2016; 87(10): 1364- 1371.
[10] Patisson F, Ablitzer D, Modeling of gas-solid reactions: Kinetics, mass and heat transfer, and evolution of the pore structure, Chemical Engineering & Technology. 2000; 23: 75-79.
[11] Béchara R, Hamadeh H, Mirgaux O, Patisson F, Optimization of the Iron Ore Direct Reduction Process through Multiscale Process Modeling, Materials. 2018; 11(7): 1094.
[12] Ranzani da Costa A, Wagner D, Patisson F, Modelling a new, low CO2 emissions, hydrogen steelmaking process, Journal of Cleaner Production. 2013; 46 :27-35.
[13] Farshad A, Karimi-Aghda A, Farshad A, Ramazani A, Asgari M, Mirhosseini S.H, et al. Sponge iron production technology: explanation of the process, equipment, and systems. 2013 [Persian].
[14] MIDREX Direct Reduction Plants 2016 Annual Operation Report.
[15] Ullah A, Increasing DRI Production Using CO2-Removal of Top Gas Report. MSc. Iran; 2002.