چکیده

یکی از بزرگترین مصرف کنندگان انرژي در صنایع فولاد جهان، کوره ها ي پیشگرم است که جزء مصرف کنندگان عمده سوختهاي فسیل می باشند. بهینه سازي مصرف انرژي در کوره هاي پشگرم بدلیل گرانی سوخت مورد نیاز و آلاینده هاي شدید زیست محیطی از اولویت بالایی برخوردار است. از جمله فرآیندهایی که باعث کاهش چشمگیر مصرف سوخت و افزایش کیفیت تولید در کوره هاي پیشگرم می شود، فرآیند شارژ گرم در صنایع فولاد انجام می گیرد. این فرآیند باعث کاهش چشمگیر مصرف انرژي، افزایش کیفیت محصول تولیدي بدلیل کاهش تشکیل پوسته هاي اکسیدي بروي تختال در اثر کاهش دماي کوره، افزایش راندمان حرارتی کوره، افزایش تولید و … می شود.

در مقاله حاضر به بررسی شارژ گرم تختال در کوره هاي پیشگرم نورد گرم و تأثیر چشمگیر آن در بهینه سازي مصرف انرژي، افزایش کیفیت محصول و راندمان بالاي تولید پرداخته شده و در پایان اثر این فرآیند در صنایع فولاد مورد بررسی قرار گرفته است.

واژههاي کلیدي: شارژ گرم – شارژ سرد – نورد گرم – کوره پیشگرم – ریخته گري مداوم

– ۱ مقدمه

بهینه سازي مصرف انرژي مهمترین تحولی است که در ساختار اقتصادي کشورهاي صنعتی روي می دهد. تحولی که دستاوردهایی چون رشد اقتصاد، بازیافت، افزایش تولید ناخالص ملی، همراه با کاهش هزینه ها، برنامه ریزي توسعه منابع انسانی و تکامل کیفی را به همراه آورد. بهینه سازي مصرف انرژي در صنایع در دهه هاي اخیر بویژه بعد از بحران نفتی ۱۹۷۳

با چند برابر شدن قیمت نفت و انرژي شکل جدي به خود گرفت. [ ۱ ]

بعد از آن با افزایش قیمت سوختهاي فسیلی رقابت در صنایع برجسته از جمله صنایع فولاد به اوج خود رسید. جایی که تلاش براي کاهش مصرف انرژي، افزایش کیفیت تولید در اولویت برنامه هاي این صنایع قرار گرفت. وقتی تختال تولیدي از
۲
ریخته گري مداوممستقیماً وارد فعل شود می شود، دماي آن با یقین با آنچه از قبل پیش بینی شده است تطابق داشته باشد.

ه

۲ . Continuous Casting

دومین کنفرانس ملی مهندسی ساخت و تولید

آبان ۱۳۸۸ دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد

چنانچه دماي آن به حد کافی و مناب برسد. از نورد مستقیم۱ استفاده می شود و در غیر این صورت تختال را در کوره هاي پیشگرم۲ شارژ و گرم می کنند و دماي آن را به دماي نورد می رسانند و سپس تختال وارد خط نورد می شود. استفاده از فرآیند شارژ گرم باعث می شود نرخ خروجی کوره با کیفیت بالا نسبت به شارژ سرد افزایش یابد، همچنین تأثیر قابل ملاحظه اي در کاهش مصرف انرژي دارد. به طور مثال براي تختال هایی که با دماي ۲۰o c به کورة پیشگرم وارد می شود مصرف انرژي
۱۱۷۰ (kj kg) است تا دماي آن به ۱۱۵۰o c برسد در حالی که اگر تختال ورودي به کوره ۸۰۰o c باشد مقدار انرژي لازم
۴۷۵ (kj kg) خواهد بود. [۲]

-۲ کیفیت تختال هاي ریخته گري جهت فرآیند شارژ گرم

نقطه شروع صرفه جویی در مصرف انرژي طراحی ماشین هاي ریخته گیري مناسب است. ماشین ریخته گري بایستی از سرعت ریخته گري، ابعاد تختال تولیدي و سیستم اسپري مناسب برخوردار باشد، همچنین محصولات ریخته گري مداوم بایستی از کیفیت مناسب جهت استفاده در فرآیندهاي ارتباط گرم برخوردار باشند. لذا بایستی بر روي آنالیز فولاد مذابی که به قسمت ریخته گري مداوم فرستاده می شود کنترل دقیقی به عمل آید و از ماشین ریخته گري که حداقل تنش ها و کرنش هاي مکانیکی و حرارتی در محصول جامد شده به وجود می آورد، استفاده نمود. [۳] با توجه به اینکه کیفیت تختال هاي ریخته گري جهت شارژ گرم بایستی به دقت کنترل شود، لذا باید یک خط کنترل کیفی قبل از برش تختال ها وجود داشته باشد که داراي مشخصات زیر باشد:
– ۱ به طور پیوسته کیفیت تختال هایی که درجه حرارت ۱۰۰۰o c یا بیشتر می باشند را کنترل نمایند. – ۲ قادر به تشخیص عیوب موجود در عمق ۱ −۸ mm یا بیشتر از سطح تختال باشد.
– ۳ محل عیوب و انواع آن را از یکدیگر مشخص نماید.
– ۴ در سرعت هاي زیاد حرکت تختال قادر به کنترل و بازرسی آن باشد. – ۵ قادر به آنالیز سریع اطلاعات در حداقل زمان ممکن باشد.