کک متالوژی ، علاوه بر تأمین انرژی حرارتی برای کوره ی بلند، نقش مهمی در احیا اکسیدهای آهن موجود در سنگ آهن ایفا میکند. این عمل احیا میتواند بهصورت مستقیم توسط کربن (که جلوی فرمهای کوره ی بلند را گرفته است) یا با استفاده از گازهای CO2 و H2 انجام شود.
عوامل مؤثر بر ارزش حرارتی و رطوبت کک
ارزش حرارتی کک باید حداکثر باشد و رطوبت آن حداقل. مقدار رطوبت کک به مدت توقف در برجهای خاموش کننده و جذب آب در کک وابسته است.
رطوبت زیاد در کک منجر به کاهش راندمان کوره ی بلند میشود و جلوگیری از ایجاد وضعیت حرارتی مناسب در کوره ی بلند را بههمراه دارد.
روشهای خاموشسازی کک در ذوب آهن اصفهان
در حال حاضر، برای خاموش کردن کک در ذوب آهن اصفهان از روش تر یا پاشیدن آب سرد بر روی ککهای داغ استفاده میشود. از روش خشک یعنی استفاده از گاز بی اثر (ازت) جهت خاموشسازی استفاده نمیشود.
استفاده از روش خشک، مقدار رطوبت کک را کاهش میدهد، استحکام آن را افزایش میدهد و از انرژی گاز دمیده شده نیز بهرهمند میشود.
شرایط لازم برای کک مصرفی کوره ی بلند
برخی از شرایط لازم برای کک مصرفی در کوره ی بلند عبارتند از:
- ارزش حرارتی حداقل ۴۰۰۰ کیلوکالری بر کیلوگرم.
- درصد گوگردش کمتر از ۱٪.
- استحکام کافی.
- درصد خاکستر کمتر از ۱۴٪.
- رطوبت کمتر از ۹٪ و اندازه دانههای کک بین ۵ تا ۸۰ میلیمتر.
معادن زغال سنگ در ایران
علیرغم اینکه ایران یکی از تولیدکنندگان بزرگ کک است، اما معادن زغال سنگ نیز نقش مهمی در این صنعت دارند. برخی از معادن زغال سنگ ایران عبارتند از:
- شرکت زغال سنگ کرمان.
- شرکت زغال سنگ البرز مرکزی (زیر آب).
- شرکت زغال سنگ البرز شرقی (شاهرود).
- شرکت زغال سنگ البرز غربی (سنگرود).
- معدن زغال سنگ طبس.
نقش اصلی بخشهای کک و مواد شیمیایی
صنعت ککسازی و مواد شیمیایی دارای سه بخش اصلی است:
- بخش زغال.
- بخش کک.
- بخش مواد شیمیایی.
بهینهسازی این بخشها در کوره ی بلند به عملکرد بهتر و کاهش هدر رفت انرژی منجر میشود.
کک متالورژی به عنوان یک جزء حیاتی در صنعت متالورژی دارای ویژگیهای مهم و حیاتی است که نقش بسیار مؤثری در عملکرد کوره ی بلند و فرآیندهای احیا و ذوب بازی میکند:
ارزش حرارتی بالا:
کک متالورژی باید دارای ارزش حرارتی بالایی باشد تا بتواند حرارت لازم برای فرآیند ذوب فلزات را فراهم کند. این ویژگی اهمیت زیادی در بهرهوری و کارایی کوره دارد.
کمترین میزان رطوبت:
مقدار رطوبت در کک باید به حداقل ممکن کاهش یابد. رطوبت زیاد میتواند به کاهش راندمان کوره و همچنین ایجاد وضعیت حرارتی مناسب در داخل کوره اجتنابناپذیر باشد.
استحکام مناسب:
استحکام کک متالورژی بسیار اهمیت دارد. کک باید دارای استحکام کافی باشد تا بهطور موثر در فرآیند احیا و ذوب شرکت کند و از احتمال شکست جلوگیری کند.
کمترین مقدار گوگرد:
حاوی گوگرد بسیار کم یا حتی بدون گوگرد باشد. حضور این عنصر میتواند در فرآیند ذوب به مشکلاتی ایجاد کند و کیفیت فلز ذوب شده را تحت تأثیر قرار دهد.
کمترین خاکستر:
درصد خاکستر در کک متالورژی باید حداقل باشد تا از تأثیرات مخرب آن بر فرآیند ذوب جلوگیری شود.
حداکثر اندازه دانه:
اندازه دانههای کک باید در بازه مشخصی باشد (از ۵ تا ۸۰ میلیمتر) تا در فرآیند ذوب بهطور بهینه عمل کند.
این ویژگیها بهطور کلی تعیینکننده برای کیفیت و عملکرد کک متالورژی در صنعت متالورژی محسوب میشوند و اهمیت بالایی در بهینهسازی فرآیندهای مختلف دارند.