آنالیز اکسرژی کوره های قوس الکتریک فولاد

صنعت آهن و فولاد بزرگترین مصرف کننده انرژی در میان سایر صنایع است. افزایش ظرفیت تولید و کاهش مصرف انرژی دو مشخصه مهم در صنایع فولادسازی که از فن آوری کوره های قوس الکتریک استفاده می کنند، می باشد. آنالیز اکسرژی می تواند شناخت دقیقی از عوامل کاهش راندمان کوره های قوس ارائه دهد. در تحقیق حاضر، آنالیز انرژی و اکسرژی کوره های قوس الکتریک شرکت فولاد خوزستان در شرایط کاری واقعی، جهت شناسایی و تعیین پتانسیل کوره ها به منظور افزایش کارایی و همچنین میزان کاهش مصرف انرژی الکتریکی آن ها صورت گرفته است. بدین منظور پس از اعمال آنالیز انرژی و اکسرژی و محاسبه راندمان انرژی و اکسرژی کوره ها، تاثیر پیش گرمایش مواد ورودی، بر کاهش مصرف انرژی الکتریکی آن ها بررسی شده است. نتایج حاصل از آنالیز انرژی و اکسرژی کوره ها نشان می دهد که راندمان انرژی و اکسرژی کوره های قوس الکتریک شرکت فولاد خوزستان به ترتیب 90/56% و 23/49% می باشد. همچنین، نتایج این آنالیز نشان می دهد که راندمان قانون دوم کوره ها 02/37% می باشد. واکنش های شیمیایی رخ داده درون کوره و همچنین تلفات حرارتی بالا دو عامل اصلی اتلاف اکسرژی و کاهش راندمان اکسرژی کوره های قوس می باشد. همچنین نتایج این آنالیز نشان می دهد که دبی جرمی گازهای داغ خروجی از کوره برابر با 41/10کیلوگرم برثانیه بوده که به ترتیب حاوی 33/18% و 15/12% انرژی و اکسرژی کل ورودی می باشند. استفاده از گازهای خروجی گرم در جهت پیش گرمایش آهن قراضه و آهن اسفنجی منجر به کاهش انرژی الکتریکی مصرفی کوره ها به ترتیب تا میزان 7 و 89 گیگاژول می گردد. در حالتی که پیش گرمایش آهن اسفنجی صورت گیرد، می توان حدود 21% در مصرف انرژی کوره ها صرفه جویی نمود. در این حالت، راندمان قانون اول، قانون دوم و اکسرژی کوره ها به ترتیب به میزان 51/15%، 05/6% و 95/6% افزایش خواهد یافت و ظرفیت تولید کوره ها نیز 64/13% افزایش می یابد.