نقش “متا-مدلها” در بهبود فرآیند تولید فولاد
اسفند ۲, ۱۴۰۳
زرندی اولین بازدید نمایشگاهی را از “اوراسیا” آغاز کرد
اسفند ۴, ۱۴۰۳
ترجمه: دکتر فضلالله حشمتنژاد
در سال ۲۰۲۱، شرکت “واله” (Vale) برزیل بعد از بیست سال تحقیق و توسعه در زمینه معدن و سنگآهن، به روش جدید فناورانه و نوآورانه ساخت بریکت سنگآهن (Iron Ore Briquette) دست پیدا نموده است که قابلیت بارگیری در کارخانجات احیامستقیم به عنوان یک جایگزین برتر نسبت به گنُدله برای تولید DRI و HBI دارد.
گروه رسانهای پردازش- در حال حاضر، اکثر کارخانههای احیای مستقیم از گُندله سنگآهن به عنوان خوراک استفاده میکنند. فرآیند تولید بریکت شرکت واله یک جایگزین برای فرآیند گندلهسازی (Pelletizing) با هزینههای تولید کمتر، شدت سرمایهگذاری پایینتر و حدود ۸۰ درصد کاهش انتشار CO₂ است. فناوری اختصاصی بریکتسازی واله، امکان تولید آگلومرههای سنگآهن با کیفیت بالا را از فرآیند دمای پایین با استفاده از یک راهحل فناورانه برای چسبها فراهم میکند که به محصول نهایی استحکام مکانیکی بالایی میبخشد؛ بنابراین، در مقایسه با فرآیندهای آگلومره شدن سنتی (گندلهسازی و زینترینگ)، آلایندهها و گازهای گلخانهای کمتری منتشر میکند.
احیای مستقیم یکی از مسیرهای مورد استفاده در تولید فولاد است. این مسیر در مقایسه با مسیر کورهبلند پاکتر در نظر گرفته میشود، زیرا به جای کک (بهدستآمده از زغالسنگ معدنی) از گاز طبیعی استفاده میکند و بنابراین کربن و سایر گازهای گلخانهای (GHG) کمتری منتشر میکند.
در ماههای اخیر، واله توسعه نوع جدیدی از بریکت را برای این مسیر تسریع کرده است. تاکنون هفت آزمایش در کارخانههای مشتریان مختلف در قاره آمریکا انجام شده است. آزمایشهای انجام شده تاکنون به عنوان آزمایشهای سبدی شناخته میشوند. مقادیر کمی از بریکت و گندله در کنار هم در سبدهایی قرار داده شدند که رآکتورها را تغذیه میکردند.
بهعنوانمثال، در یکی از آزمایشهای انجام شده، محصول جدید از نظر درجه متالیزاسیون از گندلهها پیشی گرفت و به محتوای آهن فلزی حدود ۹۸ درصد رسید، درحالیکه گندلهها به ۹۵ درصد رسیدند. این نتیجه نشان میدهد که نوع جدید بریکت میتواند بهرهوری کارخانههای فولاد را بهبود بخشد.
بریکت همچنین از نظر خردایش عملکرد خوبی داشت. بهعنوانمثال، در یکی از آزمایشها، حدود ۷ درصد ریزدانه تولید شد، درحالیکه با استفاده از گندلهها ۱۴ درصد بود. حضور کمتر ذرات ریز در نتیجه خردایش، عبور گاز را از طریق رآکتور تسهیل میکند، بهرهوری را افزایش میدهد و مصرف این سوخت را کاهش میدهد که به کاهش انتشار کربن کمک میکند.
مزیتهای اصلی بریکت سنگآهن
- کاهش انتشار CO₂
بریکتها در مقایسه با فرآیندهای اگلومراسیون مرسوم (گندلهسازی و سینترینگ) دیاکسیدکربن کمتری منتشر میکنند. این میتواند انتشار CO₂ در زنجیره فولادسازی را تا ۱۰ درصد کاهش دهد.
- کاهش گازهای گلخانهای
بریکتهای سنگآهن انتشار گازهای گلخانهای مانند دیاکسید گوگرد و اکسید نیتروژن را کاهش میدهند.
- عدماستفاده از آب
برای ساخت آن نیاز به مصرف هیچ آبی وجود ندارد.
- فرآیند تولید
میتوان از باطلههای معدنی (مواد زائد حاصل از استخراج معادن) که حاوی ذرات ریز و شن و ماسه هستند، در فرآیند تولید بریکتهای سنگآهن استفاده کرد. این کار باعث کاهش انتشار این ذرات در محیط زیست میشود و همچنین از هدر رفتن منابع جلوگیری میکند.
شرکتهای واله و میدرکس تکنولوژیز، برای پیشبرد یک راهحل فنی برای استفاده از بریکتهای سنگآهن در کارخانههای احیای مستقیم، توافقنامه همکاری امضا کردند. نتایج اولیه آزمایشها، نتایج امیدوارکنندهای را در استفاده از بریکتهای سنگآهن در فرآیند احیای مستقیم نشان داده است. پس از اثبات موفقیتآمیز این فناوری در کارخانههای ®MIDREX، هر دو شریک قصد دارند ایجاد یک سرمایهگذاری مشترک را برای ارائه انحصاری فناوری و تاسیسات بریکتسازی به بازار ارزیابی کنند.
ادواردو بارتولومئو، مدیرعامل شرکت واله، گفت: “این توافقنامه بهمنزله بهرسمیت شناختن پتانسیل بالای بریکت برای کربنزدایی از صنعت فولاد جهان توسط یکی از تامینکنندگان پیشرو فناوری احیای مستقیم در جهان است. این توافقنامه بیش از یک همکاری فنی است، بلکه آغاز یک مشارکت است که نقشی حیاتی در گسترش فناوری بریکت به بازارهای مختلف ایفا خواهد کرد.”
کی سی وودی، رئیس و مدیرعامل میدرکس، گفت: “ما بسیار هیجانزدهایم که با واله برای یافتن یک راهحل مقرونبهصرفه و سازگار با محیطزیست برای استفاده از نرمه سنگآهن در کارخانههای احیای مستقیم همکاری میکنیم و توانایی تبدیل نرمههای DRI و سایر مواد زائد به یک محصول قابلفروش، فرصتی حتی بزرگتر را ارائه میدهد.”
