بررسی فرایندی احیاء مستقیم آهن به روش میدرکس، با تاکید بر انتشار دی اکسیدکربن

صنعت آهن و فولاد یکی از مهمترین صنایع در ایران است. بالا بودن شدت مصرف انرژی و شدت انتشار آلاینده چالشی مهم در توسعه صنعت آهن و فولاد است. از طرفی رشد و توسعه صنعت فولاد جز با توجه به اثرات زیست¬محیطی این صنعت امکان¬پذیر نیست. تولید فولاد به روش احیاء مستقیم با تکنولوژی میدرکس غالب¬ترین روش تولید فولاد در ایران است. در این پژوهش به بررسی فرایندی روش احیاء مستقیم اکسیدهای آهن به بررسی میزان شدت مصرف انرژی و نیز انتشار گازهای گلخانه ای به ویژه دی اکسید کربن پرداخته شده است. با توجه به غالب بودن تکنولوژی میدرکس در تولید آهن اسفنجی در ایران مدل¬سازی بر اساس این روش احیاء مستقیم است. تعیین میزان شدت مصرف انرژی و شدت انتشار گاز گلخانه ای بر اساس مدل سازی ریاضی است. مدل سازی انجام شده بر اساس تعادل انرژی و جرم است. در این مدل سازی، معادلات دیفرانسیلی بقای جرم و انرژی برای کوره احیاء اعمال شده است. و نیز معادلات بقای جرم برای مجموعه ریفرمر و کوره احیاء به¬کارگرفته شده است. از آنجا که بررسی از دید بهینه سازی فرایندی است، فرض¬های ساده شونده اثر کمی بر نتایج شدت مصرف انرژی و شدت انتشار دی اکسید کربن دارد. با حل معادلات دیفرانسیلی درون کوره احیاء توزیع غلظت و دمای ترکیب¬های گاز و جامد بدست آمده است، داده¬های مدل¬سازی با نتایج سایر مقالات و نیز داده¬های عملیاتی اعتبار سنجی شده است. نتایج پژوهش شامل بررسی پارامترهای عملکردی کوره بر شدت مصرف انرژی و شدت انتشار گاز دی اکسیدکربن است. بررسی اثر درجه بازیافت گاز خروجی از کوره به ریفرمر بر کیفیت محصولات و شدت انرژی واحد، بررسی اثر کارایی ریفرمر گاز طبیعی، کیفیت محصولات، نیز اثر دمای گاز احیاء ورودی به کوره احیاء بر شدت مصرف انرژی واحد و شدت انتشار گاز گلخانه¬ای از مهمترین نتایج است. به خوبی مشخص است افزایش درجه بازیافت گاز خروجی از کوره به ریفرمر افزایش شدیدی در شدت مصرف انرژی واحد به همراه خواهد داشت، در حالی¬که تاثیر ناچیزی بر کیفیت محصولات دارد.