بهینه سازی واحد احیا در صنعت فولاد با استفاده از محصولات احتراق به منظور افزایش راندمان و حفاظت از محیط زیست

یکی از محبوب ترین و کارآمدترین روش های تولید آهن اسفنجی (DRI) فرآیند MIDREX است. این فرایند از جریان گاز مستمر برای احیا استفاده می کند. در این فرآیند از گاز طبیعی به عنوان منبع اصلی احیا کننده استفاده می شود تا سنگ آهن بدون نیاز به ذوب کامل به آهن فلزی با خلوص بالا تبدیل شود. مراحل اصلی شامل آماده سازی مواد اولیه، تولید گاز احیا کننده، واکنش های احیا، تخلیه و جمع آوری آهن اسفنجی و بازیافت و استفاده مجدد از گازهای خروجی است. مزایای این فرآیند شامل کارایی بالا، کاهش آلودگی محیط زیست، انعطاف پذیری در استفاده از گازهای مختلف و تولید محصول با خلوص بالا می باشد. چالش های اصلی آن نیز شامل هزینه بالای تجهیزات و نیاز به منابع پایدار گاز طبیعی است. برای تولید آهن اسفنجی، از گازهای منوکسید کربن و هیدروژن استفاده می شود. این گازها از طریق ریفرمینگ گاز متان تولید می شوند. هدف اصلی این مقاله ارائه راهکاری برای بهینه سازی گازهای حاصل از احتراق مشعل های ریفرمر با قرار دادن بویلر و تولید بخار آب است تا بتوان به این روش، راندمان کلی سیستم را افزایش داده و مصرف انرژی و گاز طبیعی را کاهش داد. بویلرها به انواع مختلفی تقسیم می شوند که می توانند از سوزاندن مواد سوختی، بازیافت حرارتی، انرژی الکتریکی و انرژی اتمی استفاده کنند. با استفاده از بویلرهای بازیافت حرارتی، گازهای احیایی با دمای بالا تولید می شوند که می توانند راندمان سیستم را افزایش داده و از نشت کربن جلوگیری نمایند. این روش به کاهش آلودگی و حفاظت از محیط زیست کمک می کند و باعث افزایش عمر تیوب ها و کاتالیست ها می شود.

کلیدواژه ها:

آهن اسفنجی ، بویلر ، حفاظت از محیط زیست ، ریفرمینگ گاز متان ، فرآیند میدرکس