Corex
Procesul Corex este un proces pentru producerea fontei lichide. Spre deosebire de ceea ce se întâmplă în procesul de producție folosind un furnal , utilizarea cocsului nu este necesară și, prin urmare, limitele aferente legate de tipul de cărbune care poate fi utilizat în procesul în sine nu mai sunt valabile.
Istorie
Baza procesului Corex actual este procesul KR (Kohle-Reduktions-Process / reducerea carbonului), dezvoltat în anii 1970 în Brazilia de Ralph Weber. Brevetul corespunzător a fost achiziționat în 1978 de Willy Korf, care a invitat VOEST-Alpine de atunci la un parteneriat pentru a dezvolta și industrializa acest proces [1] . După falimentul Korf Stahl AG, toate drepturile trec către VOEST-Alpine și, după împărțirea acestuia din urmă, în urma transferurilor ulterioare, către VAI .
Prima fabrică comercială Corex a fost instalată la ISCOR în Africa de Sud în 1989 (capacitate de aproximativ 300.000 tone / an). Între timp, sunt puse în funcțiune o fabrică Corex la POSCO din Coreea de Sud (600.000 tone / an), o fabrică la Saldanha din Africa de Sud și două fabrici la Jindal Steel din India . Încă două fabrici Corex sunt comandate în 1994 de la Hanbo Steel din Coreea, dar din cauza falimentului acestora din urmă nu vor intra niciodată în funcțiune [2] . Între timp, aceste două implanturi sunt achiziționate de Essar Steel și urmează să fie reconstruite în India. [3] . În noiembrie 2007 , uzina Corex a fost pusă în funcțiune la Baosteel , Shanghai , care, cu o capacitate de producție de 1,5 milioane de tone pe an, deține recordul actual în lume. [4] . Ulterior, o fabrică suplimentară Corex a fost comandată chiar de Baosteel, care a intrat în funcțiune la sfârșitul anului 2011 . [5] .
Proces productiv
Procesul de producție Corex constă din două etape de topire-reducere care fac posibilă producerea fontei din cărbune brut și minereu. Scopul procesului de reducere este, prin combinarea cu procesul de topire, gazificarea cărbunelui și reducerea directă a fontei lichide, a cărei calitate corespunde cu cea obținută dintr-un proces tradițional de furnal.
Reducerea lichidului combină procesul de reducere directă (pre-reducerea oxidului de fier în fier spongios ) cu un proces de topire (reducerea finală). Procesul dă naștere, de asemenea, în două faze, la agregate separate. Mai întâi minereurile de fier sunt reduse la fier spongios, în a doua etapă are loc reducerea finală, topirea și carburarea până se obține fonta. Energia necesară procesului de fuziune este furnizată de gazificarea cărbunelui (semicoc, „char”), prin care se obțin cantități mari de monoxid de carbon și hidrogen , care sunt apoi utilizate ca agenți reducători.
Principiu de bază
Mineralul, atât ca dimensiune, cât și sinterizat sau peletat , sau un amestec al acestora, este fabricat metalic la aproximativ 90% într-un puț contracurent cu gaz de reducere adecvat și transportat cu șurub la un topitor-gazificator adecvat în care împreună cu reducerea și topirea fierului spongios, au loc reacțiile metalurgice necesare în metal și în zgură. Fonta și zgura sunt apoi prelucrate în același mod ca în furnal. Analizele asupra zgurii Corex nu au diferit, în principiu, de zgura furnalului.
Gazul de furnal obținut din puțul de reducere este pus la dispoziție pentru utilizare energetică și metalurgică, sub denumirea de exportgas, după purificare și răcire într-o instalație de spălare. Corex exportgas se caracterizează prin puterea sa calorică medie (Hu = 7.500-8.000 kJ / metri cubi normali ) și puritate ridicată (Pulberi 5-10 mg / metri cubi normali ).
Cărbunele este alimentat în partea de sus a topitorului-gazificator. După uscarea și degazarea acestui cărbune, se formează un pat solid de semicoc (char) în topitor-gazificator. În cuptorul topitorului-gazificator, semi-cocsul este degazat cu ajutorul oxigenului. Alte gaze se formează în partea superioară a patului solid prin piroliza cărbunelui. Gazul fierbinte rezultat obținut în urma acestui proces (aproximativ 1000 ° C) , constă în principal din CO și H2 și este încărcat cu praf fin. După răcire și degustare (ciclon fierbinte), acest gaz brut este alimentat în puțul de reducere ca agent de reducere. Praful distrus de ciclon este returnat la topitor-gazificator și mai degazat acolo prin extracție cu oxigen.
Avantajele și dezavantajele în comparație cu procesul de furnal
- Utilizarea cărbunelui brut elimină necesitatea unei fabrici de cocsificare . Ca urmare, se elimină o sursă esențială de emisii de la o fabrică siderurgică.
- La temperaturile ridicate de degazare a cărbunelui în reactorul de fuziune T> 1.000 ° C), compușii organici sunt descompuși complet în componentele lor gazoase (CO, CO 2 , H 2 ), compușii organici ai sulfului sunt transformați în carbon și gaze hidrogenate COS, H 2 S). În procesele ulterioare în topitor-gazificator, acești compuși cu miros urât și foarte toxici sunt aproape complet legați în fier spongios, materiale inerte și zgură și, ca atare, imobilizați.
- Flexibilitatea mai mare în ceea ce privește eterogenitatea sarcinii permite o conducere stabilă a procesului chiar și cu o calitate foarte variabilă a materialelor de intrare. Mai mult, Corex permite o eficiență economică mai mare a reglării proceselor datorită toleranței împotriva fluctuațiilor capacității de încărcare și a avantajelor prezente în pornirea și oprirea mai ușoară a instalației.
- Principalul dezavantaj al procesului este cantitățile uriașe de gaz Corex care rezultă, care trebuie încă utilizate pentru a face procesul viabil din punct de vedere economic. Deoarece gazul este abia utilizabil într-o fabrică siderurgică modernă, va trebui să fie vândut în mare măsură pentru a fi utilizat ca sursă de energie pentru producerea de electricitate sau, în industria grea, pentru căldură.
Utilizarea reziduurilor și resturilor
Ca și în procesul de furnal, reziduurile metalurgice și deșeurile găsite în mod obișnuit într-o fabrică de oțel pot fi utilizate în procesul Corex. Materialele metalice, oxizii și chiar materialele carbonice sunt potrivite în acest scop. De exemplu, pulberile fine și cantarul de rulare sunt brichetate la rece și ulterior utilizate pentru a alimenta bine reducerea. Nămolurile provenite de la spălarea gazelor (de exemplu gazele provenite de la încărcare) sunt peletizate și împreună cu praful de cărbune introdus în topitorul-gazificator. Nămolul de proces poate fi, de asemenea, returnat în același mod. 10% din pelete trece direct prin furaj, pentru a evita acumularea de metale grele. Materialul care nu este reintrodus în procesul Corex poate fi tratat cu reziduuri bogate în alcali sau zinc (de exemplu, praf din fabrică), deoarece capacitatea funcțională a instalației ar fi redusă. Acest lucru se aplică în analogie procesului de furnal.
Brevete
- AT373970 Proces și dispozitiv referitor la producția de fontă lichidă sau produse din oțel semifabricate ( Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von fluessigem Roheisen oder Stahlvorprodukten )
- AT382390 Procedeu referitor la producția de fontă lichidă sau produse din oțel semifabricate ( Verfahren zur Herstellung von fluessigem Roheisen oder Stahlvorprodukten )
- AT2000459CR Proces de gazificare a cărbunelui folosind aer comprimat conform compresorului Suardi-Ransenigo
Notă
- ^ Hermann Druckenthaner, Angelika Klinger, Kurt Wieder, Ulrike Aichhorn, Johann Wurm, Joseph Stockinger: Optimization of the COREX Process Through the Application of Advanced Process Models AISE, Pittsburgh, 1999 Arhivat la 10 octombrie 2007 în Internet Archive .
- ^ RT Jones Iron and Steel Depus la 23 martie 2006 în Internet Archive .
- ^ Essar va cumpăra două unități de oțel coreene Arhivat 1 septembrie 2006 la Internet Archive .
- ^ Siemens Pressemitteilung I&S 1107.6735 d 16. noiembrie 2007 [ conexiune întreruptă ]
- ^ Siemens Pressemitteilung IIS201104997e 8. aprilie 2011
