۲٫۲٫۵- EPC^TM – سیستم پیش‌گرمایش قراضه

EPC (سیستم پیش‌گرمایش و شارژ پیوسته زیست‌محیطی) یک سیستم پیش‌گرمایش قراضه که توسط شرکت‌هایKR Tec GmbH و CVS Technology توسعه یافته است، مزایای پیش‌گرمایش کارآمد قراضه در یک محفظه و شارژ پیوسته بدون باز شدن کوره یا درپوش ستون را ترکیب می‌کند. در مارس ۲۰۱۳، شرکتINTECO  حقوق این فرآیند را به دست آورد.

         همان‌طورکه در (شکل ۱۵) مشاهده می‌شود، سیستم پیش‌گرمایش EPC در کنار کوره قوس قرار گرفته است. قراضه با یک سبد به سیستم پیش‌گرمایش شارژ می‌شود. در هنگام پر کردن به اصطلاح قیف، که در وضعیت انتظار قرار دارد، قسمت جلویی آن محفظه پیش‌گرمایش قراضه را می‌بندد. بنابراین، انتشار گرد و غبار در طی شارژ کردن به حداقل می‌رسد و شارژ قراضه در سیستم EPC می‌تواند تحت پاور آن صورت گیرد. سپس سقف بسته می‌شود و قیف با استفاده از سیلندر‌‌های هیدرولیک به روی محفظه پیش‌گرمایش قراضه منتقل می‌گردد.

در حالی که قراضه به محفظه پیش‌گرمایش می‌افتد و پیش‌گرم می‌شود، دیواره سمت عقب قیف سیستم را می‌بندد. قراضه به كمك سرسره و تحت پاور آن به‌طور پیوسته وارد كوره می‌شود و متناسب با سرعت ذوب کردن تنظیم می‌گردد. یک سیستم خروجی ویژه و فلپ خنک‌شونده با آب این امکان را فراهم می‌کند که اثربخشی پیش‌گرمایش توسطهدایت (انحراف) گاز خروجی کورهدر هنگامگرم شدن بیش از حد قراضه،یا بابازچرخانیگاز خروجی ازسیستم EPC در زمانی کهدمای گاز خروجیبسیار بالا است، کنترل شود. لنس‌‌‌های اکسیژن و کربن از سقف به داخل کوره، که می‌تواند به‌صورت کوره AC یا DC طراحی شود وارد می‌گردد.

برای ذوب کردن قراضه و کاهش تمایل به فلیکر، یکعملیات حمام تخت با حوضچه ذوب باقیمانده تقریباً ۴۰-۳۰ درصد انجام می‌شود. در اینجا نیز مانند تمام سیستم‌‌های پیش‌گرمایش،پس‌تصفیه گاز خروجی باپس‌سوزی و خنک‌سازی سریع به‌منظور حفظ تا حد ممکن کم مقادیر انتشار VOC ها و دیوکسین‌ها انجام می‌شود.

     مزایای سیستم EPC را می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد:

۱٫کاهش مصرف انرژی الکتریکی در مقایسه با EAF معمولی تا ۱۰۰ کیلووات بر ساعت

۲٫ ۳۰ درصد کمتر میزان انتشار گاز خروجی و گرد و غبار به خاطر سیستم پیوسته بسته

۳٫بارگیری قراضه تحت پاور آن

۴٫ ۲۵بهره‌وری بالاتردر مقایسه با EAF معمولی

۵٫ ۱۰۰ درصد پیش‌گرمایش قراضه

۶٫اتلاف انرژی کمتر (بدون زبانه‌‌‌های خنک‌شونده با آب، بدون اتلاف هنگام شارژ کردن)

۷٫تعمیر و نگهداری کمتر (بدون حرکت سقف، بدون زبانه‌‌‌های خنک‌شونده با آب و غیره)

۸٫بدنه کوره و ستون پیش‌گرمایش دو واحد جداگانه هستند.

تاکنون یک کوره در سراسر جهان(Toscelik Iskenderun/ترکیه)به سیستم پیش‌گرمایش قراضه EPC مجهز شده است .

۲٫۲٫۶- فرآیند Consteel^TM

فرآیندConsteel  از شرکت Tenova یک EAF با پیش‌گرمایش قراضهدر یک تونل است.به این ترتیب، می‌توان کوره را با خوراک پیش‌گرم شدهبه‌طور پیوسته شارژ کرد. نمایش شماتیک این نوع فرآیند در (شکل ۱۶) نشان داده شده است.

مواد جامد ورودی (قراضه، چدن خام، HBI و …)با استفاده از جرثقیل بر روی نوارنقاله بارگیری می‌شوند.نوارنقالهارتعاشی نوسانی،با حرکت آهسته به جلو و حرکت سریع به عقب، قراضه را به EAF منتقل می‌کند. در تونل پیش‌گرمایش، انرژی فیزیکی و شیمیایی گاز‌‌های خروجی کوره به قراضه منتقل می‌شوند. به منظور جلوگیری از اکسید شدن اضافی، اتمسفر احیایی در ۳۰ درصد اول تونل وجود دارد. مونوکسیدکربن موجود در گاز خروجی کوره توسط لنس‌‌‌های O_۲ کنترل فرآیند شده، پس‌سوزی می‌شوند.

مواد ورودی پیش‌گرم شده از طریق یک دهانه کناری وارد بوته کوره می‌گردند و ذوب کردن از طریق فلز مذاب صورت می‌گیرد. به دلیل تأمین پیوسته قراضه، حمام (وان) فولاد در کوره همیشه مذاب باقی می‌ماند و قوس به‌طور مداوم برقرار است. از لنس‌‌‌های تزریق اکسیژن و کربن برای اکسید کردن عناصر نامطلوب همراه و تشکیل سرباره پفکی استفاده می‌شود. فولاد خام با استفاده از مجزای تخلیه از کف خارج از مرکز (EBT) تخلیه می‌گردد.

     گاز خروجی از تونل به تجهیزات پس-تصفیه خروجی ارسال شده و در آنجا، مونوکسیدکربن باقیمانده و ترکیبات فرار آلی و همچنین دیوکسین‌ها و فوران‌ها با اکسیژن پس‌سوزی می‌شوند.

     شارژ کردن پیوسته مواد جامد به این معنی است که ذوب در کوره همیشه مذاب باقی می‌ماند. این موضوع استفاده از چدن خام مذاب را ترغیب می‌کند، زیرا کربن وارد شده توسط چدن خام به سرعت در حمام فولاد مذاب حل می‌شود. با حفظ میزان کربن ۲۵/۰-۱۵/۰ درصد در حمام فلز، شرایط بهینه برای تشکیل سرباره پفکی حمام فراهم می‌گردد. به دلیل این واقعیت، می‌توان به مخلوط‌‌های مواداولیه تا ۴۰ درصد چدن خام که از طریق یک کانال در کنار EAF به آن شارژ می‌شوند، دست یافت.

     کوره Consteel^TM Evolution، توسعه فراتری از فرآیند Consteel، که انعطاف‌پذیری بهتری را از لحاظ منابع انرژی قابل استفاده ارائه می‌دهد به‌صورت شماتیک در (شکل۱۷) نشان داده شده است.

     ویژگی اصلی طرح مفهومی‌جدید نسبت بیشتر انرژی شیمیایی و پیش‌گرمایش کارآمدتر قراضه از طریق طراحی مجدد سیستم پیش‌گرمایش است. تونل پیش‌گرمایش به دو قسمت تقسیم می‌شود.

قسمت اول مجهز به مشعل‌‌های اکسیژن گاز طبیعی است که قراضه را پیش‌گرم می‌کنند. مشعل‌‌های اکسیژن گاز طبیعی از سقف به داخل تونل وارد شده و نه تنها سطح توده قراضه را گرم می‌کنند، بلکه گرمای خود را به فضا‌‌های بین قراضه نیز منتقل می‌نمایند. در قسمت دوم،قراضه توسط پس‌سوزی گاز‌‌های خروجی کوره، بیشتر گرم می‌شود. مکش دو جریان گاز در محل اتصال دو قسمت تونل انجام می‌شود.

     استفاده از مشعل‌ها به انعطاف‌پذیری بیشتر از نظر انرژی مصرفیمنتج می‌شود و به بهره‌بردار کارخانه فولادامکان لازمبرای دستیابی بهکمترین هزینهانرژی ویژه وبهترین بهره‌وری را می‌دهد.

     به‌طور خلاصه، می‌توان مزایای زیر را برای کوره‌‌‌های Consteel و Consteel Evolution نام برد:

۱٫ پیش‌گرمایش و شارژ پیوسته قراضه

۲٫ کاهش اختلالات شبکه برق از طریق عملکرد حمام تخت

۳٫ دمای پیش‌گرمایش قراضه Cº ۴۰۰-۳۰۰

۴٫ کاهش مصرف انرژی به ۳۲۵ کیلووات بر ساعت (Consteel) یا ۲۹۵ کیلووات بر ساعت (Consteel Evolution

۵٫ کاهش انتشار گرد و غبار

۶٫ مصرف اکسیژن کمتر

۷٫ انعطاف‌پذیری زیاد از نظر مواد ورودی

۸٫ ۴۰ درصد هزینه کمتر برای نیروی انسانی، تدارکات و تعمیر و نگهداری

در حال حاضر بیش از ۴۰ کوره Consteel در سراسر جهان با مجموع ظرفیت تولید سالانه تقریباً ۴۰ میلیون تن فولاد خام در حال بهره‌برداری است. گستره اندازه سیستم از ۴۰ تا ۳۰۰ تن وزن تخلیه است.