مدل سازی تولید فرومنگنز توسط گاز طبیعی حاوی متان با استفاده از روش ترک خوردگیمتان در کوره های SAF با رویکرد کاهش مصرف انرژی

استفاده از گاز طبیعی به جای کربن جامد برای تولید فرومنگنز رو شی رو به جلو در توسعه پایدار است. فرآیندهای پیرومتالورژی صنعتی در متالورژی آهنی براساس احیای کربوترمال اکسیدهای فلز است. احیای کربنی اکسیدهای پایدار به دماهای بالا نیاز دارد. احیای دمای پایین را می توان با استفاده از گاز حاوی متان با فعالیت کربن بالا یا با احیای کربوترمال تحت فشار جزئی CO انجام داد در شرایط استاندارد، متان از نظر ترمودنیامیکی بالای ۵۵۰ درجه سانتیگراد ناپایدار است و ترک می ×ورد و به کربن جامد و هیدروژن تجزیه می شود. در نسبت و دمای مناسب CH۴/H۲ فعالیت کربن در فاز گازی حاوی متان می تواند نسبت به گرافیت بسیار بالاتر از حد باشد، که شرایط ترمودنیامیکی مطلوبی را برای احیا فراهم می کند. برای حفظ این شرایط، نسبت سرعت احیا/ کربن دهی باید بیشتر ازمیزان رسوب کربن جامد باشد. در این مقاله احیای اکسیدهای منگنز خالص در دماهای نسبتا پایین مورد بحث قرار گرفت. این فرایند شامل تزریق گاز طبیعی حاوی متان به فرومنگنز مذاب است. گازهای هیدروژن و CO اکسیدهای جامد منگنز و اکسیدهای آهن در سنگ معدن منگنز را به منگنز و آهن را در راکتیو فرومنگنز احیا می کند. بخشی از گاز بسیار احیاکننده به دست آمده برای احیای سنگ آهن در یک راکتور احیای مستقیم برای تولید DRI قابل استفاده است و بقیه در یک واحد بازیافت انرژی برای تولید برق مورد استفاده قرار می گیرد یک گاز داغ با مقدار قابل توجهی H۲,CO از راکتورخارج می شود و از طریق استفاده از متان در یک اصلاح کننده گاز به یک مخلوط گاز غنی CO-H۲ ارتقا می یابد راکتور فرومنگنز ارائه شده نشان از پایداری بیشتر فرایند به نسبت فرآیند تولید تجاری فرومنگنز فعلی است و کاربرد آن با حدود ۴۵ درصد مصرف انرژی الکتریکی کمتر همراه است. ژ

کلیدواژه ها:

فرومنگنز ، DRI ، انرژی ، متان ، فولادسازی ، SAF ، ترکخوردکی متان ، گاز طبیعی