جستجو پیشرفته اختراع

خلاصه اختراع: همان طور كه ميدانيم در واحدهاي احياي طرح ميدركس كه در كشور ما اصولا از اين روش براي توليد آهن اسفنجي استفاده ميگردد، گاز احيا كننده كه تركيبي از گازهاي هيدروژن، مونوكسيد كربن، دي اكسيد كربن، بخار آب، نيتروژن، گاز طبيعي مي باشد با دماي تقريبي 400 درجه سانتيگراد و فشار 0.3 بار نسبت به محيط از كوره احيا خارج ميگردد. اين گاز حاوي مقدار متنابهي از غبار اكسيد آهن مي باشد. با توجه به تركيب اين گاز و نياز به استفاده مجدد آن در فرايند احيا با استفاده از تجهيزي به نام top gas scrubber گاز را خنك نموده و غبار آن را جدا مينمايند، در خروجي از تجهيز دماي گاز به حدود 65 درجه خواهد رسيد. اين عمليات در اين سيستم با استفاده از آب صورت ميگيرد كه با توجه به ارزش حرارتي بالاي گاز باعث مصرف حجم زيادي آب مي گردد. با توجه به دماي نسبتا بالاي گاز و ارزش حرارتي مناسب آن طي تحقيقاتي اين شركت به اين نتيجه رسيد كه ميتوان با استفاده از هوا بخشي از عمليات خنكسازي گاز پروسس را انجام داد. در ادامه با استفاده از مدل سازي عددي در نرم افزار Matlab مشخصات و ابعاد كولر مورد نياز محاسبه گرديد. كولر مورد نياز از نوع force draft cooler بوده و با جريان هوايي كه با استفاده از تعدادي axial fan ايجاد ميگردد خنك ميشود. در بدنه كولر از تعداد زيادي لوله هاي موازي استفاده شده كه گاز پروسس از داخل اين لوله ها عبور كرده و هوا در جهت عمود بر لوله ها از بيرون آنها را خنك مينمايد. جهت جلوگيري از تقطير بخار آب موجود در گاز در داخل كولر دماي گاز خروجي از كولر 200 درجه سانتي گراد در نظر گرفته شده است. در زير هر دسته از اين لوله ها هاپرهايي براي جمع آوري غبار جدا شده از گاز طي فرايند در نظر گرفته شده كه غبار جمع آوري شده به صورت كاملا آببندي شده از اين هاپرها خارج شده و در محل مناسب ذخيره ميگردد. در ورودي و خروجي كولر شيرهايي براي كنترل دبي جريان در داخل كولر در نظر گرفته شده تا در صورت لزوم كولر را از چرخه فرايند در واحد احيا جدا نمايند. اين شيرها با توجه به دماي گاز ورودي و خروجي و همچنين سيستم هاي كنترلي حالتهاي بحراني عمل مينمايند. همچنين جهت جداسازي غبار موجود در گاز قبل از ورودي كولر از يك Cycloneاستفاده شده. اين امر باعث افزايش طول عمر كولر و مقاومت بيشتر آن در مقابل سايش ناشي از غبار ميگردد. با استفاده از اين طرح ميزان مصرف آب در واحدهاي احياي مستقيم حدود 40% كاهش مي¬يابد كه با توجه به حجم بالاي مصرف آب در واحدهاي احيا (1.2-1.4 متر مكعب در ازاي توليد هر تن آهن اسفنجي) باعث صرفه جويي مقدار قابل توجهي از آب ميگردد.