حذف گندله از زنجیره فولاد با کوره‌های تونلی

به گزارش می متالز، در چند دهه گذشته تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس با کوره‌‌های بلند یکی از متداول‌ترین روش‌ها در جهان و ایران بوده است. در این روش که بر پایه گاز تولید می‌شود، ابتدا باید سنگ‌آهن تبدیل به کنسانتره، سپس گندله و در نهایت تبدیل به آهن اسفنجی شود که نیازمند انرژی بالایی است. از این‌رو برخی شرکت‌ها به دنبال جایگزین کردن روش‌های دیگر با میدرکس هستند که آهن اسفنجی را با صرف انرژی کمتر و حذف مراحل عنوان شده تولید کنند.

تولید آهن اسفنجی با ضایعات معادن

در ایران برای نخستین‌بار تولید آهن اسفنجی به روش کوره تونلی در یکی از زیرمجموعه‌های شرکت معدنی و صنعتی گل‌گهر از اسفند ۹۷ وارد مدار تولید شده است.
 در این‌باره علی ستوده‌نیا، رئیس دفتر فنی شرکت صنایع فولاد کاویان گهر سیرجان اظهار کرد: احیای فولاد و تولید آهن اسفنجی بیشتر به روش میدرکس با کوره‌های بلند متداول است. روشی که شرکت ما برای تولید آهن اسفنجی به کار گرفته، استفاده از کوره‌های تونلی است.
ستوده‌نیا در ادامه با اشاره به مزایا و معایب این روش‌های تولید آهن اسفنجی عنوان کرد: روش میدرکس در تناژ بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد اما مزیت روش ما این است که کنسانتره را احیا و مرحله گندله‌سازی را حذف می‌کنیم.
وی در پاسخ به این پرسش که آیا آهن اسفنجی بدون مرحله گندله‌سازی با همان خلوص به‌دست می‌آید، گفت: درصد آهن اسفنجی این روش بهتر از سایر روش‌هاست. در روش میدرکس نگهداری آهن اسفنجی به روش خاصی انجام می‌شود. از آنجا که آهن اسفنجی این قابلیت را دارد که با اکسیژن هوا ترکیب شود و خاصیت فعال شدن و اشتعال را دارد، باید از آن نگهداری شود. اما تولید آهن اسفنجی به روش تونلی غیرفعال است و هزینه نگهداری ندارد، چون ترکیب آن با اکسیژن هوا در حد پایینی است. در روش میدرکس آهن اسفنجی باید پس از ۷۲ساعت به ذوب برسد، درغیراین‌صورت باید دوباره احیا شود. اما در احیای تونلی این محدودیت‌ها وجود ندارد.
رئیس دفتر فنی شرکت صنایع فولاد کاویان گهر سیرجان، در پاسخ به این پرسش که روش احیای تونلی تا چه اندازه در ظرفیت‌های بالا قابل استفاده است، گفت: با طویل کردن تونل می‌توان آن را در ظرفیت‌های بالاتر نیز به کار برد یا تعداد کوره‌های بیشتری را طراحی کرد. از سوی دیگر برای افزایش تناژ می‌توان از مواد دیگری استفاده کرد یعنی علاوه بر کنسانتره می‌توان از ریزدانه گندله یا پوسته اکسیدی یا لجن احیایی استفاده کرد.
وی ادامه داد: این مواد ضایعات کارخانه‌های دیگری است که استفاده ندارند و با خرید این مواد به پایین‌ترین نرخ می‌توان آهن اسفنجی تولید کرد اما با نرخ همان آهن اسفنجی به فروش رساند. برای نمونه پوسته اکسیدی در صنعت دیگر کاربردی ندارد اما می‌تواند خوراک کوره تونلی باشد.
وی افزود: یکی از حسن‌های پوسته اکسیدی این است که زمان احیا را کوتاه می‌کند و اگر قرار است با کنسانتره ۷۲ساعت زمان احیا طول بکشد، با این روش زمان احیا به ۴۰ ساعت می‌رسد. بنابراین زمان کمتر ذوب می‌تواند سبب صرفه‌جویی در انرژی شود. درحقیقت خرید ارزان و فروش متداول مزیت این روش تولید آهن اسفنجی است.
ستوده‌نیا در ادامه خاطرنشان کرد: بنابراین در تولید آهن اسفنجی به روش تونلی، مرحله گندله‌سازی حذف خواهد شد، مصرف الکترود گرافیتی نخواهد داشت و نگهداری آن بسیار آسان‌تر است.
وی در پاسخ به این پرسش که گمان می‌کنید تولید آهن اسفنجی با این روش تا چه اندازه مورداستقبال قرار گیرد، گفت: این کوره برای نخستین‌بار است که اجرایی می‌شود و کسی تجربه این روش تولید را نداشته است، از این‌رو ما تا اینجای کار با مشکلاتی روبه‌رو بوده و همواره به روش سعی و خطا آن را پیش برده‌ایم تا کیفیت احیا را ارتقا بخشیم و روش‌های استفاده از مواد اولیه را بهینه کنیم. در حقیقت این تجربه‌هایی است که ما به‌دست آورده‌ایم.

تولید آهن اسفنجی به‌صرفه

همچنین معین طلاپور، کارشناس فروش شرکت صنایع فولاد کاویان گهر سیرجان درباره تولید آهن اسفنجی به روش تونلی اظهار کرد: ما به عنوان یکی از زیرمجموعه‌های واحد معدنی و صنعتی گل‌گهر درحال فعالیت هستیم و مشتریان خاص خود را داریم. درحقیقت شرکت ما برای نخستین‌بار در کشور آهن اسفنجی به روش تونلی را تولید می‌کند. آهن اسفنجی تولیدشده با این روش به شکل استوانه‌ای بوده و بریکت تولید شده آن نیز به شکل دایره است.
وی در ادامه توضیح داد: از آنجا که مواد اولیه این روش تولید آهن اسفنجی مواد پرت معدنی است، تولید آن به لحاظ اقتصادی بسیار به‌صرفه است.
طول این تونل‌ها ۲۷۰ تا ۲۸۰متر است. یک گالری از جلو این تونل را شارژ و یک گالری از عقب مواد را خارج می‌کند.
 در این روش احیاکننده کوره‌ها، زغال‌سنگ است و دمای کوره به ۱۲۰۰درجه می‌رسد تا احیا انجام و مواد تبدیل به آهن اسفنجی ‌شود. درنهایت در یک دستگاه دیگر اضافه‌های آن گرفته و تبدیل به بریکت می‌شود.
طلاپور با اشاره به مزایای این روش عنوان کرد: پرت این روش ۸درصد و ذوب آن ۲۰درصد سریع‌تر انجام می‌شود. شارژ کوره سریع نیز انجام می‌شود. از آنجا که این آهن اسفنجی غیرفعال است، هر کارگاه کوچکی می‌تواند آن را انبار کند. کربن آن نیز زیر ۰.۷درصد است.
طلاپور در پاسخ به این پرسش که نرخ تمام شده تولید آهن اسفنجی به روش تونلی در مقایسه با سایر روش‌ها چه میزان است، گفت: به‌طور معمول باید این آهن اسفنجی را با قراضه بسنجیم و اگر بخواهیم آن را معرفی کنیم، با این عنوان که جایگزین خوبی برای قراضه است، باید آن را عرضه کنیم. از آنجا که در کشور با کمبود قراضه روبه‌رو هستیم، این محصول برای جایگزینی با قراضه مناسب است.
وی گفت: از سوی دیگر نرخ آن از قراضه آهن هم ارزان‌تر است. آهن قراضه هم‌اکنون هر کیلو ۲۷۰۰ تا ۲۸۰۰تومان است که نرخ این آهن اسفنجی زیر این نرخ تمام می‌شود.
طلاپور در ادامه خاطرنشان کرد: این نوع آهن اسفنجی برای واحدهایی که کوره القایی دارند، بسیار به‌صرفه‌ است. درحال‌حاضر مشتری داریم که صد درصد از این محصول خریداری می‌کند.
وی در پاسخ به این پرسش که چند سال است کارخانه شما راه‌اندازی شده، عنوان کرد: این کارخانه که در سیرجان استان کرمان مشغول فعالیت است، از اسفند سال ۹۷ راه‌اندازی شده و محصول خود را از فروردین ۹۸ وارد بازار کرده است.
ظرفیت کارخانه ۷۰هزار تن در سال است که یک خط آن راه‌اندازی شده و به‌دنبال راه‌اندازی خط دوم هستیم.
طلاپور عنوان کرد: باوجود وضعیت متلاطم بازار، فروش این محصول به‌نسبت خوب است و واحدها از آن استقبال کرده‌اند. البته مشکل ما در زمینه تولید این نوع آهن اسفنجی، بوته‌های سیلیکونی است که در ایران واحدی آن را تولید نمی‌کند. البته آزمایشگاه شرکت به‌دنبال تولید این بوته‌ها در برنامه‌های آینده است.
وی در پاسخ به این پرسش که ایده این کارخانه از کجا شکل گرفته است، گفت: این ایده ابتدا در چین اجرا شده و ما از چینی‌ها آن را گرفته‌ و بومی‌سازی کرده‌ایم.