پروژه PCI ذوب آهن اصفهان در یک نگاه

کک متالورژی سهم عمده ای در قیمت تمام شده محصولات کارخانه های دارای فناوری کوره بلند –کنورتور دارد. این مقاله به راهکارهای کاهش مصرف کک و استفاده از گاز طبیعی، مازوت و پودر زغال سنگ در کوره بلند می پردازد.

مدیریت مهندسی صنایع شرکت ذوب آهن اصفهان

مقدمه

کک متالورژی به عنوان ماده اصلی تولیدکننده انرژی و عامل احیا کننده، سهم عمده ای را در قیمت تمام شده محصول کارخانه های تولید فولاد که از فناوری کوره بلند –کنورتور استفاده می کند. از اینرو از دیرباز تلاش های گسترده ای جهت کاهش مصرف کک در کوره بلند و جایگزینی آن با سوخت های کمکی به عمل آمده است. از جمله این سوخت ها می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

از میان موارد فوق، گاز طبیعی، مازوت و پودر زغال سنگ از اهمیت بیشتری برخوردار بوده و کاربرد صنعتی یافته اند.

سی سال قبل، مازوت و گاز طبیعی عمده ترین سوخت های کمکی مورد استفاده در کوره بلندها بودند اما به دلیل افزایش قیمت نفت به دنبال بحران نفتی دوم در سال ۱۹۸۰، بهره برداران از کوره بلند در جستجوی سوخت کمکی جایگزین هیدروکربن های قبلی بودند و تصمیم به استفاده از پودر زغال سنگ گرفتند. قیمت پودر زغال سنگ در مقایسه با گاز طبیعی و مازوت در بسیاری از مناطق دنیا پایین تر بود و از اینرو توجه بسیاری بر روی توسعه فناوری تزریق پودر زغال سنگ به کوره بلند به عنوان سوخت کمکی که تفاوت قیمت عمده ای با کک متالورژیکی داشت، معطوف گردید.

از مزایای تزریق پودر زغال سنگ نسبت به گاز طبیعی، قابلیت تزریق مقدار بیشتر سوخت کمکی می باشد به نحوی که گاز طبیعی،‌ حداکثر به میزان ۱۱۰-۱۲۰ متر مکعب به ازای هر تن چدن تولیدی، قابل تزریق به کوره بلند می باشد. اما امروزه میزان تزریق پودر زغال سنگ به کوره بلند به ۲۵۰ کیلوگرم به ازای هر تن چدن مذاب نیز رسیده است. همچنین ضریب جایگزینی پودر زغال سنگ به جای کک، بسته به ترکیب زغال تزریقی از ۰.۸ تا ۱.۱ کیلوگرم به ازای هرکیلوگرم کک مصرفی تغییر می نماید. حال آنکه ضریب جایگزینی گاز طبیعی به کک برابر ۰.۷ متر مکعب به ازای هر کیلوگرم کک مصرفی می باشد و این موضوع موید آن است که با تزریق پودر زغال سنگ به کوره بلند، امکان صرفه جویی به مراتب بیشتری در مصرف کک نسبت به گاز طبیعی فراهم می شود.

شرح فرآیند

شمای شماتیک فرآیند تزریق پودر زغال سنگ به کوره بلند به صورت زیر می باشد:

مزایای اجرای پروژه

کاهش هزینه های تولید به دلیل ارزانتر بودن زغال سنگ کک نشو نسبت به کک
امکان استفاده از طیف وسیعی از زغال سنگ های کک نشو به جای زغال سنگ های کک شو (مورد استفاده در کک سازی) با هزینه بالا و محدودیت در تامین
افزایش عمر باطری های کک سازی ناشی از کاهش مصرف کک
افزایش بهره وری کوره بلند
افزایش انعطاف پذیری در بهره برداری از کوره بلند (تنظیم میزان ورودی فورم ها به مراتب ساده تر از تنظیم مواد شارژ به دهانه است)
بهبود کیفی چدن مذاب و میزان سیلیسیم آن
کاهش آلودگی محیط زیست ناشی از کمتر شدن انتشار آلاینده های واحد کک سازی
امکان تزریق مقدار بیشتر از سوخت کمکی نسبت به سایر سوخت های کمکی

سوابق اجرای پروژه

جدول ذیل نشان دهنده وضعیت کنونی کوره بلندهای دنیا در خصوص استفاده از سوخت های فسیلی کمکی است.