صفحه 1:
صفحه 2:
استخراج فلزات 1
آمادسازی باز
صفحه 3:
*#/هداف زیر باعث پیشرفت تولید گندله وکلوخه شد:
1- بهبود بخشیدن به احياپذيري و تنظیم ابعاد با رکوره‌ها
2 مصرف ضایعات حاوی آهن
3- کاهش مواد فرار و رطوبت در بار کوره بلند
4/۲- مصرف کنستانتره‌هاي ترم حاصل ازكاني‌هاي کم عیار و نرمه
صفحه 4:
آکلومراسیون - مقدمه
** مشتخصات يك آگلومره مناسب براي کوره بلند (محور اصلی طراحی وکنترل عملیات):
- حداقل حاوي 60 درصد آهن باشد
- کمترین مقدار مواد wlio’ را داشته باشد
- کمترین مقدار ذرات کمتر از 6 و بز رکتر از 25 میلیمتر را داشتته باشد.
- مقاومت کافي درمقابل نيروهاي وارده را داشته باشد.
صفحه 5:
کلوخه سازی
* فرآین دکلوخه سازي معمولاً درمحل کارخانة ذوب آهن تأسیس ميشود زیر
1- مقاومت مكانيكي كلوخه در حمل ونقل کم است (هرچه به کوره بللد نزدیکت, بهتر)
2- قسمتي از مود خام علل: درمه کك و مود آهن‌دار درکارخاله ذوب آهن ایجاد ميشود.
ین کارخانه را ميتوان به قسمتهاي زیر تقسی مکرد:
1- تهیه و تعبین مقدارمواد خام (کنسانتره هاي آهن و سایرموا دآهن دار . کك وموادگدا زآور).
2- مانلوط کردن مواد خام با نسبتهاي لازم
-شا رز مواد به دستگاه کلوخه سازي با شرایط معین-
صفحه 6:
کالوخه سای - نا لزي تارات تاوخ مازي
أنتقال كك به كوره يلثم
انتقال کانه به کوره بلند.
at Sue yh
خره و سرئد كردن كلت
محفظه تكه دارئده موان
ag
انتقال لوخه به کوره بلند
صفحه 7:
کلوخه سازی - مادم
**مواد اولیه مورد مصرف درکلوخه سازي را ميتوان بصورت زیر تقسيم نمود :
2- مواد اولية آهن‌دار شامل کانة آهن, پوسته‌هاي نورد . لجن صنعتي و غبا رکوره بلند
2- سوخت جامدشامل خرده کك ۰ ذغال چوب یا آتتراسیت و
3- فلاکس ها (کمک ذوب) شامل سنگ آهك , سنگ منگنز و دولوقیت.
صفحه 8:
*0* كانه آهن
gle - سنگ آهن >> مصرف کك و فلاکس د: بخه. 3
کوره اند
3 عيا رهن merry اشد. a,
۴ بلند نبايد بيش از 63 درصد شود
صفحه 9:
کلوخه سازی - مادم
- سنك آهن (با عيار مناسب) بس از استخراج از معدن تحت فرآيندهاي ذانه بندى مختلف قرا ر كيرد
لم
(کمتر 100 میکرون) -کاهش نفوذ بذيري (مناسب نمي (sadly
و
صفحه 10:
کلوخه سازی - مردخم
te ون
2 - هنگام نوردکردن شمش‌هاي فولاد قسمت سطحآن در تماس با اکسیژن هوا کسیده ميشود
وبصورت بوسته از شمش جدا ميشود. اين يوستهها اكسيد آهن هسِتدد وماده اولية بسياز خوبي
براي آگلومراسیون مي‌باشند . زيرا تقريباً فاقد عناصر مضر مثل كوكرد و فسفر هستلد.
صفحه 11:
کلوخه سازی- مردخم
4
ی 8
- گازهاي متصاعد شده از دهانة epg بلند. بعلت فشارزيادي که دارند ذرات ریز و پودري شکل را
به خارج حمل م يكنند كه اين ذرات توسط دستگاههای تصفیهکننده و رسوب‌دهتده متعدد از گاز
آچدا مي‌شوند. ت رکیب شيميايي تقريبي نمونه ای از گرد و غبار کوره بلنذ" در جدول آمده است.
صفحه 12:
کلوخه سازی - مادم
ی
#چ" ۳ ب اضمافات صنا: ,2
تعریف :مواد آهن‌داري که از شستشوي دستگاهها: فیلترها و یا عبارگيري مرطوب بدست مي‌آید, لجن صنعني
۶ نامیده ميشود
3 7
4 كاه ي اوقات د رآكلومراسيون. ابيريت (سولفور هن ) حاصل از ضافات نايع توليد اسيد هاي كوكردي
استنفاده مي‌کنند (بصورت نرمه بوده و حاوی حدود 40 يا 50 درصد آهن)
Hostal pla OD پریت در 7کفومراسیونباید حرارت حاصل از سوخت کوگرد )زا در نظر داشت و
J
صفحه 13:
7- سنگ متگفزد
- منگنز در سنگ معدن بصورت کسید (درجات #کسیداسیون مختلف ) وجود دارد.
~ مواد موجود درسنگ معدن منگنز علاوه بر اکسیدهای منگنز بیشترهماتیت و سیلیس هستند وتا
میزان 7 درصد ممکن است "کسید فسفر داشته باشد.
27 - . اضافه کردن سنگ منگنز باعث تسهیل در تشکیل ترکیبات سرباره اي مي شود.
صفحه 14:
2- سنگ آهاثد
ماده اصلي تشكيل د هندة سنك آهك. كربنات كلسيم است.
سنك آهكهاي دولوميت ذار حدود 7 درصد اكسيد منيزيم دارند
ناخالصي شاي عمده سنك آهك عبارتند از: اكسيد آهن و سيليس وكاشي فسفر.
سنك آهك معمولاً 50 نا 56 درصد 00 دارد.
صفحه 15:
هدف از استفاده از سنگ هك در با گلوخه:
- سنگ آهك کمك ذوب مورد نیاز کوره بلند است وباید به میزان 8 درصد در بار کوره بلند وجود
داشته باشد
- مصرف سنگ آهك در بار کلوخه باعث ميشود که آهك با دانه بندي کوچك‌تر و بطور پراکنده و
همگن به کوره بلند شارژ شود - بازده بیشتر
واکنش تکلیس سنگ آهك گرماگیر بوده ویتر است در خارج کوره بلند انجام شود .
چلایچه سنگ آهك مستفیماً در کوره بلدد مصرف شود. گازهای حاصل از تجزیه آن باعث افزایش
رجي از کوره شده. بازده حرارتي را پایین ميآورد. ۳
وخه باعث بهترشدن خاصیت / و وخه 00 4
] 7 باعث بپترشدن خاصیت احياشون دگي کلوخه مي شود
= wae”
صفحه 16:
کلوخه سازی- ردخم
** سوخت حامد
- ميتوان از ذغال سنكهايي كه ككشو نيستند استفاده كرد.
- معمولاً از خردهزيزههاي كك كه ذر ضم نآماده كردن كك كوره بلند ايجاد ميشود و قابل استفاده
در کوره بلند نيست استفاده م يكنند.
- اين نوع كك رابه اندازههاي تا 3 ميليمتر دانهبندي مي‌کنند (حداقل 90 درصد) و سپس به مقدار
حدود 5-8 درصد با شار كلوخه سازي مخلوط م يكنند.
~ ابعاد درشت تر كك :غير يكنواختي توزيع كك در بار بيشتر. ذوب موضعى بار وكاهش نفوذ پذيري
oT
واستحا مکلوخه تولیدی کم _—
صفحه 17:
کلوخه سازی- ردخم
۰
Siew
- شکل: استتفاده ازكك با ابعاد صغر تا يك ميليمتر باعث مي شود دما به 1400 درجه سانتیگراد و بالاتر
برسد و زمان توقف بار كسري از دقيقه است درحاليكه درمورد ابعاد درشت تر دما به 1250 تا
0 درجه سانتیگراد رسیده و زمان توقف بار
[ي ** اكرتوقف بار در دمای بالازید باشد -
افزايش بيش از حد استحكا مكلوخه
توليدى - كاهش احيا بذيرى
صفحه 18:
مقدار مصرف تک به عوامل زیر بستگي دارد :
- 7-مقدار رطوبت بار
- 2-مقدار سنك آهك و ديك ركربناتها و؟
3- مكانيزم مورد استفاده در كلوخه سازي (وجود يا عدم وجود سيستمهاي بيش كر مكردن بار يا
دمش هوي كرم)
صفحه 19:
کلوخه سازی- ردخم
** مواد برگشتي کلوخه سازیید
افزايش مود برگشتتي (کلوخه با دانه بندی نامناسب) به مواد خام کلوخه سازي فواید زیر را دارد :
1- چانچه این مواد برگشنتي یا مواد درگردش بصورت گرم همراه با مواد خام مصرف شود از مشکل
شینم‌زدن (مستله شبنم‌زدن در بخش‌هاي بعد بررسي ميشود )جل وگيري مي‌کند .
2- حضور مواد برگشنتي به دلیل تخلخل باا نفوذپذيري بست رکلوخه را به مقدار زيادي افزایش مي‌دهد و
; لذا جريان هوا وگاز راحت تر از ميان قشر مواد كلوخه عبور مي نمايد در نتيجه بازده توليد بالا مى
رود
3- افزايش مواد بركشتي به بار كلوخه باعث بجبود رزيم حرارتي كلوخه سازي ميشود. زيرا:
ذاراي مواد كرماكير مثل كربناتها نيستند. 1
عملیات کلوخه سازي قرار گرفته‌اند واکنش‌هاي شيميايي قابل توجهي درآنها بوجود.
صفحه 20:
کلوخه سازی- مردخم
* مواد برگشتي کلوخه سازید
-اثر منفي استفاده از مواد بركشتى اين است كه هر جقدر مواد برگشنتي بیشتر داشته باشیم تولید مفید
سیستم کلوخه سازي کاهش مي‌یابد. بنابراین درصد آن با توجه به شرایط بهینك می گردد.
3
3
۳۷
صفحه 21:
کلوخه سازی- ردخم
* سلس
* درسنگهاي معدني پرعیار (عیا رآهن بالاتر از 60 درصد) مقدارمواد باطله كافي
براي تشکیل سرباره وجود ندارد. وجود سرباره به مقدار 200-300 کیل و گرم به
ازاي هر تن چدن اجنناب ناپذیر است .
* سیلیس یکی از عوامل تعیین کننده مقدار سرباره است
۴ کمیود سیلیس یعنی کمیود فاز مذاب لازم با برای پیوند دانه ها در تتيجه
کاهش مقاومت مكانيكي کلوخه
صفحه 22:
کلوخه سازی - مادم
sual?
* وجود اکسید آلومینیم در سرباره (4-6 درصد) : افزایش سیالیت سرباره
* اگر مقدا رآلومین از 6-7 درصد در سرباره تجاوز کند ؛ اثرات نامطلوبي دارد و
براي کنترل آن. مقدار اکسید آلومینیم در کلوخه بايستي کمت راز 2 درصد باشد .
صفحه 23:
۳
کلوخه سازی- ردخم
0 وده رف: 3 نا 4 درصد!
همراه با دولومیت وارد بار كلوخه سازي مي شود واين اكسيد جانشين بخشي از سنك آهك مصرفي مي
كردد.
7 افزايش سياليت سرياره
“” کاهش دماي ذوب فازهاي مذاب درجریان کلوذه سازي
7 ۷ جلوگيري از تشعیل ترکیب مضر سيليكات دي كلسيم باتوليد سيليكانباي مضاعف كلسيم و منيزيم -
افزايش استحكام و مقاومت مكانيكي كلوخه
” .وزن مولكولي و جكالى كمتر نسبت به اكسيد كلسيم - صرفه جويي در مصرف سوخت کوره بلند (به
اتجم معينى از سرباره)
نسبت به اکسید کلسیم - بهبود تصفیه چدن (بخصوص کوگرد زدایي) y
صفحه 24:
کلوخه سازی- مردخم
wr’?
رطوبت مانع از ایجاد گرد وغبار می شود 7
باعث افزایش تفول پذيري مي كردد(؟) 7
صفحه 25:
** مهمترین مساله در این عملیات یکنواختی است که مى بایست در مرحله دریافت مواد (آزمایشات
مختلف) . انبار كردن ( دستكاه هاى همگن ساری و توده کردن ملشوری لايه لايه) مورد توجه قرار.
4
صفحه 26:
** اولاً: قابل تنظيم با سرعت حركت بست ركلوخه باشد ( ضخامت معينى از مواد را روي بستر يخش نمايد).
*.* ثانيً: از جدايش مواد در الرجدايش غلطشي جلوكيري نمايد
*.* ثالثاء بار به صورت متخاخل وغيرقشرده روي بستر شارز شود.
روش شارز مواد :
اول : مواد برگشتی :محافظت شبکه در مقابل درجه حرارت ء
به عنوان يك فياتر (نمي كذارد ذرات ریزمواد خام وارد شبکه شود
تصفیه هو را آسان‌تر می كند و؟).
صفحه 27:
کلوخه سازی (1890):
* دراین دستگاه مواد بر روي بستري از ذغال گداخته بارگيري مي‌شد واز
زیر هوا دمیده مي‌شد.
صفحه 28:
کلوخه سازی - دستگاه هی کلوخه سازی
روش دوایت لوید (فرایند کلوخه سازي مداوم)
07 يك زنجیر متحرك که از تعدادي محفظه لبه‌دار با کف مشبك تشکیل شده است. این محفظه
هاي هاي بهم ييوسقه در حال كردش بطور مداوم از زیرمحفظه‌هاي با رگيري, احتراق و مکش
م يكذرند ودر اننباي خط ضمن بركشت كلوخه هارا تخليه مينمايد.
صفحه 29:
كلوخه سازى - مشتعل كردن كلوخه
* براي شروع احتراق بايد در سطح باز به میزان 35 تا 40 هزار كيل وكالري (به ازاء يك تن
کلوخه) حرارت ایجاد نمود (سيستمهاي احتراق:اناقک احتراق و سیستم سوخت پاش با
مشعل) كربن موجود در سطح بار به نقطة اشتعال می رسد وایجاد يك جبهة احتراق می
نماید كه بتدريج با مکش هو این جبپه نیز بطرف پایین مي‌رود .
** ایجاد يك جیهة احمراق کامل, یکنوأخت و سریع ضروري است اما بالارنتن زیاد درجه حرارت
در سطح بار باعث ایجاد سربارة مذاب مي شود که کاهش نفوذپذ بري و پایینآمدن
بازده را بدنبال دارد.
صفحه 30:
کلوخه سازی - مشتعل كردن كلوخه
بيش كر م كردن بار كلوخه ساذعد
پیشگر مکردن باعث افزایش قابل ملاحظه بازده کلوخه سازي ميشود (؟).
بيشكر م كردن از شبنم زدن بار جلوكيرى مى كند
دركارخانههابي كه بخاريا هواي كرم به مقدار اضافي و با فشا ركم موجود باشد ميتوان ا زآن براي
پیشگر مکردن در مرحله مخلوط کننده استفاده کرد
افزايش نرمه هاي برگشتي کلوخه بصورت گرم به شارژ نیز يکي از راههاي پیشگر مکردن است.
صفحه 31:
کالوخه سازی - نس وانعالات نیمایی درکلوخه مازي
cares) ,که أست ذ: بخ ao
حرادتي خاصرياد
الف- تجزیه هیدرانپا و نبخیر رطوبت اضافي
ب- نچزیه کربناتپا
ج- تجزیه اکسید فلزات و فعل و انفعالات آکسیداسیون و احیاء
د- حذف عناصر زائد با مضر
۰- تشکیل فازهاي مختلف
عمده تغییرات شيميايي در ناحیه ! د
صفحه 32:
كلوخه سأزى - فعل واضعالات شيميابي د ركلوخه سازي
4
**نجزيه رأتببا و د بيت
- رطویت آزاد سطحي (بیش از 90 درصد از رطوبت): دماهاي بالاتر
از 100 درجه سانتیگراد بسرعت تبخیر ميشود.
- آب تبلور: در دماي حدود 1000 درجه سانتیگرادخارج مي شود .
پدیده شبنم زدن: افزایش ناگهانی رطوبت مواد خام در مجاورت
صفحه 33:
- سنگ آهك , کربنات منیزیم و سیدریت موجود در بار کلوخه سازي, در واکلش‌هاي
گرماگیر تجزیه مي‌شوند (ترمودینامیک واکنشها وابسته: به فشارجزئی تعادلی گاز دی
اكسيد كربن, اكتيويته مواد شركت کننده و محصولات واکنش و همچنین دما است).
- از لحاظ سینتیکی سرعت پیشرقت تجزیه کربناتها بوسیله نفوذ حرارتي کنترل ميشود و
2 لذ/ به درجه حرارت و سط حآزاد بستگي دارد .
/ ** رزيم حرارقى وقركيب شيميايي كاز در قماس با بستر را بايد طورى تنظيم نمود كه قجزيه
كربنات ها در ناحيه بيشكرم شروع شده و در مرحله احتراق كامل شوده همجنين امكان
پرکنش کند باشد و مقادیری 0-0 پس از منطقه احتراق بدون واکنش باقی ,.
ن جلآطوبت ديد توسط آ هك (00) وازهم باشيدن معصول كلوخد ...1
- 2
=
صفحه 34:
تجزیه اکسید فلزات موجود دربا رکلوخه سازي در اثرحرارت زماني رخ مي دهد که فشار
جزيي اکسیژن در تعادل با اکسید از فشار جزيي اکسیژن محیط بیشتر باشد (بیش از
2نمسفن
بر اساس تتایج تجربی فقط هماتیت و برخی اکسیدهای منگنز امکان احیا در شرایط کلوخه
سازی را دارند.
به دلیل حضور تک و کم بودن اکسیژن در لایه های پایینی امکان تولید مونوکسید کربن و
انجام احیا توسط آن وجود دارد. میزان پیشرفت این دسته از واکنشهای احیا وابسته به.
مقدار تک مصرفی [موجود) می بافند.
FeO,
صفحه 35:
كلوخه سأزى - فعل واضعالات شيميابي د ركلوخه سازي
** حذف عناصر زائد ومضر
- حذف گوگرد (غالباً بصورت پیریت ): طی واکنش های تشویه در
دمای 500 درجه سانتیگراد و در منطقه احتراق انجام می شود.
لحاظ قت حذف گوگرد بصورت در محیط اکسيدي کلوخه iy
محيط ib ©, hia! ان
- حدف ارسنیک (بصورت ارسنو پیریت ارسنات آهن یا سولفید
ارسنيك): دراتمسفراکسید کننده دردماي حدود 500 درجه
نقیگراد . آرسنيك بصورت واکنشر , زیر اکسید مب شود :
a 2FeAsS + 502 = Fe2O3 + As2O3 + SO
— se
ae
?
۶
Wry
صفحه 36:
كلوخه سأزى - فعل واضعالات شيميابي د ركلوخه سازي
و i و 7 زائد 3
- سرب و روي (به صورت سولفید): در دماي حدود 400 درجه
سانتیگراد تشویه وبصورت کسید در مي‌آید.
9 رب 7 عدم نا کیفیت.
صفحه 37:
5
كلوخة سمأزى - ضمل رانفالات شيميابي بين مواد وتشكيل فازهاي
زا
**فعل و انفعالات شيميايي و تشکیل فازهاى مختلفر
- مواد اصلي که در بار کلوخه مي‌تواندد با یکدیگر واکلش دهند (بجز
واكنشهاي مربوط به تجزیه کربناتبا و اکسیداسیون واحیاء و دذف
عناصر زاشد) عبارتند از: Fe,O, 5 Fe,0; «SiO; FeO «CaO
و مین واکنش ها عموما در فاز جامد انجام می شوند (جنبه های
صفحه 38:
يليت با تیت
بختن موا دآ هكد داريا اضافه كردن كربنات كليم
Cae pu Se ed oad dnb Bile Sab bd
قریت کلسیم دی فربت کلسیم
مككتتيت با فويت كلسيم
صفحه 39:
صفحه 40:
صفحه 41: