بررسی قابلیت احیاکنندگی خاک اره درخت سپیدار در فرایند احیای هماتیت خالص

استفاده از مواد احیاکننده زیستی در فرایندهای تولید آهن و فولاد موجب کاهش تولید گازهای سمی و بهینه سازی اقتصادی فرایند احیاء می شود. خاک اره یکی از ضایعات صنایع چوب محسوب می شود که سالانه به مقدار زیادی تولید شده و از ارزش اقتصادی بسیار پایینی برخوردار است. از آنجا که این ماده در فرایند پیرولیز خود تولید گازهای احیاکننده ای همچون مونوکسید کربن، هیدروژن و متان می نماید دارای پتانسیل احیاکنندگی بوده و می تواند به عنوان جایگزینی برای ذغال سنگ و کک در فرایندهای صنعتی محسوب گردد. در این مقاله قابلیت احیاکنندگی مواد فرار خاک اره درخت سپیدار در احیای هماتیت در بازه دمایی ۲۵ تا ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفته است. از نرم افزار FactSage به منظور بررسی ترمودینامیکی فرایند و پیش بینی فازهای تعادلی در هر دما استفاده شده است. نتایج بررسی های ترمودینامیکی نشان می دهد در نسبت وزنی ۱:۲ از هماتیت به خاک اره امکان احیای کامل هماتیت حتی در دمای کمتر از ۷۰۰ درجه سانتی گراد وجود دارد. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد بیشترین راندمان در نسبت وزنی هماتیت به خاک اره معادل ۱:۲ به میزان ۴۶٪ در حرارت دهی تا دمای ۱۰۰۰ به دست می آید. راندمان پایین تر احیاء در مطالعات آزمایشگاهی نسبت به محاسبات ترمودینامیکی ناشی از سرعت بالای گرمایش نمونه و زمان پایین ماندگاری گازهای فرار در میان ذرات هماتیت است.

کلیدواژه ها:

هماتیت ، خاک اره ، احیاء ، مواد فرار ، مدلسازی ترمودینامیکی