در کشور ما سالانه بین ۱.۶ تا ۲.۵ میلیون تُن آهن قراضه تولید می شود. اما کمتر کسی تا حالا به این فکر کرده است که بهترین روش برای ذوب آهن قراضه چیست؟ کدام روش مقرون به صرفه تر است و چه روشی انرژی کمتری می برد؟ به نظر شما چه روشی برای ذوب قراضه آهن مناسب تر است؟
پاسخ کوتاه به سوال بهترین روش برای بازیافت آهن قراضه چیست؟
بهترین روش ذوب آهن قراضه استفاده از کوره های قوس الکتریکی است. کوره قوس الکتریکی (EAF) از انواع کوره تولید آهن آلات است که هم سریع تر است و نسبت به کوره های قدمی مانند کوره های بلند انرژی کمتری مصرف می کنند. مصرف انرژی کوره بلند برای ذوب آهن، ۵۰۰ کیلو وات بر ساعت است در حالی که مصرف انرژی کوره های قوس الکتریکی حداقل ۳۵۰ کیلو وات بر ساعت است.
کوره قوس الکتریکی برای ذوب فلزات از قوس الکتریکی پرقدرت استفاده می کند. گرمای شدید تولید شده توسط قوس بین الکترودها، معمولاً کربن یا گرافیت، یک حوضچه مذاب از فلز را ایجاد می کند.
چرا ذوب آهن قراضه با کوره قوس الکتریکی بهتر است؟
اولین دلیل اینکه چرا بازیافت آهن به روش کوره قوی الکتریکی بهتر است، سرعت آن است. کوره قوس الکتریکی بین ۳۰ تا ۴۰ دقیقه فقط زمان می برد تا قراضه آهن را ذوب کند، در حالیکه بقیه کوره ها مانند کوره بلند تا ۵ ساعت هم طول می کشد تا قراضه را ذوب کند. همچنین به دلایل زیر استفاده از کوره قوس الکتریکی برای بازیافت آهن قراضه بهتر است:
۱- انتشار دی اکسید کربن کمتر
به طور متوسط کوره قوس الکتریکی ۰.۷۷ تُن دی اکسید کربن به ازای هر تُن فولاد در هوا منتشر می کند. در ضمن به دلیل اینکه ذوب کردن آهن قراضه به دمای کمتری نسبت به سنگ آهن نیاز دارد، دی اکسید کمتری تولید می کند که در روش کوره قوسی الکتریکی به بهترین حالت بهینه خود می رسد.
۲- کنترل دما
در بازیافت آهن با کوره قوس الکتریکی، دما را بهتر می توان کنترل کرد. در این روش، دمای آب خنک کننده توسط پانل های مخصوص کنترل می شود تا ذوب به دقت انجام شود. کنترل دما باعث می شود تا فولاد تولید شده به این روش از مشخصات مکانیکی و شیمایی خوبی برخوردار باشد.
۳- صرفه جویی در مصرف آب
ذوب آهن قراضه به روش کوره قوس الکتریکی مصرف آب کمتری دارد. در این روش ۹۰ درصد از آب فرآین، جمع آوری فیلتر و سرد می شود و دوباره به سیستم بر می گردد.
۴- غبار گیری
جالب است بدانید که کوره قوس الکتریکی یک سیستم تصفیه هوا دارد که به جمع کردن ذرات معلق در هوا کمک می کند. به این عمل در تولید فولاد غبارگیری می گویند که به محیط زیست بسیار کمک می کند.
۵- استفاده از سرباره فولاد
زمانی که آهن ذوب می شود ناخالصی های آن مانند سیلیسیم، منگنز، فسفر طی فرآیندهایی شیمیایی مایع ذوب شده ای را شکل می دهند که سرباره فولاد دارد. سرباره فولاد نوعی محصول جانبی است که برای تولید آسفالت و بتن استفاده می شود. در روش EAF از سرباره فولاد برای مصارف مهم صنعتی به کار می رود.
به صرفه ترین روش ذوب قراضه آهن
به صرفه ترین روش ذوب آهن قراضه، ذوب با کوره القایی است. برخی از سازندگان خارجی، قیمت کوره ذوب آهن قراضه (القایی) ۱۰ تُنی را بین ۷۵۰۰ تا ۸۸۰۰ دلار به طور متوسط اعلام می کنند در حالی که قیمت کوره قوس الکتریکی ذوب آهن قراضه بین ۸۸۰۰ تا ۳۰ هزار دلار نیز اعلام کرده اند.
کم مصرف ترین روش ذوب آهن قراضه
از لحاظ انرژی، کم مصرف ترین روش ذوب آهن قراضه کوره القایی است. این کوره ها از الکتریسیته برای ذوب مستقیم فلز استفاده می کنند که در مقایسه با روش های دیگر مانند کوره بلند ، بازدهی انرژی بالاتری دارند زیرا گرما را سریع تر انتقال می دهند.
کلام آخر
بهترین روش ذوب آهن قراضه، استفاده از کوره قوس الکتریکی است ولی برای حجم بزرگ زیاد مناسب نیست. به جای آن برای ذوب آهن قراضه با حجم بسیار بزرگ از کوره های بلند استفاده می شود. با این حال کوره های بلند قدیمی تر هستند و دی اکسید کربن زیادی تولید می کنند. بر خلاف در کوره های ذوب قوس الکتریکی برای تولید گرما از الکتریسیته استفاده می شود که سرعت ذوب آهن را بالا می برد.
