بررسی مکانیزم های خوردگی نسوز در کوره های انعکاسی مجتمع مس سرچشمه کرمان و جایگزینی نسوز تولید داخل

مجتمع مس سرچشمه کرمان با تولید سالانه 120000 تن مس کااتدی، بزرگترین مجتمع تولید مس در خاورمیانه می باشد که سهم عمده این تولیدات از طریق پیرومتالورژی (استخراج حرارتی) انجام می گیرد. کوره های تهیه مات (matte) در این مجتمع شامل 2 عدد کوره انعکاسی است و نسوزهای مورد استفاده در آنها عمدتا از دو نوع منیزیتی (منیزیا، mgo) و منیزیت - کرومیتی (mgo-cr2o3) با اتصال مستقیم تولید شرکت های فایچر (veischer) اتریش و رفراتکنیک (refratechnik) آلمان می باشد. بدلیل شرایط آرام کوره انعکاسی اصلی ترین عامل تخریب نسوزها، خوردگی ناشی از عوامل ترموشیمیایی است و عواملی همچون صدمات مکانیکی تاثیر کمتری دارند. عواملی که در طی فرایند مات سازی در کوره های انعکاسی می توانند بر روی خوردگی داغ نسوز تاثیر بگذارند و به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: عوامل مربوط به عملیات مات سازی همانند ترکیب شارژ، سرباره، مات ، اتمسفر گازی، کشش سطحی، گرانروی، دما و ... و دیگر عوامل مربوط به ویژگیهای ذاتی نسوز همانند ترکیب شیمیایی و فازی، فن آوری ساخت ، نفوذپذیری، تخلخل، استحکام و ... در این پروژه سعی شده است عوامل مختلف موثر بر خوردگی شناسایی و مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند. پس از تعمیرات اساسی کوره انعکاسی شماره 2 در اردیبهشت 1377، در یک فرایند نمونه برداری کنترل شده نمونه های مستهلک از مناطق مختلف کوره در تماس با سرباره، شارژ، مات و اتمسفر کوره تهیه و بر روی آنها بررسی های om، آنالیز شیمیایی، sem,xrd و eds انجام گرفته و چگونگی تغییرات ساختاری و ریزساختاری و تبدیلات فازی و در نهایت روند خوردگی مورد مطالعه قرار گرفت . در هر یک از مناطق، عوامل گوناگون خوردگی ردیابی و سپس الگوهای نفوذ متقابل شناسایی و با توجه به موقعیت مکانی نسوز در کوره انعکاسی و شرایط عملیاتی فرایند، این الگوها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. عوامل تخریب شامل حضور ترکیبات گوگرد، مس ، آهن، سیلیسیم و عناصر قلیایی، همچنین خروج اجزای نسوز همانند پریکلاس و کرومیت ، داغ شدن سطح نسوز، شوک های حرارتی، تغییرات اتمسفر کوره (اکسیداسیون احیاء) و ... شناسایی و مورد بررسی قرار گرفته اند. در ادامه کار جهت جایگزینی نسوزهای تولید داخل کشور، بر روی نمونه های مختلف در دسترس از شرکتهای نسوز داخلی و خارجی مطالعات om، آنالیز شیمیایی، eds,sem و xrd انجام گرفت . همچنین آزمون های استاندارد جهت بررسی نسبی مقاومت به خوردگی نسوز به روش استاتیکی بوته ای، غوطه وری و دینامیکی کوره چرخان طراحی و به اجرا درآمد. برآوردهای ظاهری و نسبی خوردگی با کمک تکنیکهای فوق و با استفاده از داده های کلی حاصله صورت گرفته است که عمدتا حاکی از کیفیت برتر تولیدات خارجی است . اما با این حال با توجه به پتانسیل موجود در ایران در جهت گسترش و بهبود کیفیت تولیدات داخلی امیدواریم در کنار دیگر عوامل کیفیت نسوز همچون استحکام، مقاومت برابر تنش های مکانیکی، مقاومت در برابر شوک های حرارتی و غیره، مسئله جایگزینی از جنبه خوردگی نیز مورد بررسی و دقت نظر بیشتر قرار گیرد.