پوسته اکسیدی و فرآیند احیای آن

پوسته اکسیدی در دمای بالا، در فرآیندهای ریخته گری و اصلاح تختال تا نورد ورق از سطح محصول در دمای بالا جدا می شود.

در فرآیند نورد گرم شمش های فولادی، حدود 2% از فولاد نورد شده به صورت پوسته های اکسیدی ضایعاتی از خط تولید خارج می شود.

از نورد و قطعات فولادی، پوسته اکسید تولید می شود همچنین در تولید محصولاتی که به این عنصر نیاز دارند به عنوان یک ترکیب آهن دار مورد استفاده قرار می گیرد.

احیا پوسته اکسیدی:
برای بازیافت یا احیای پوسته ها روش ها متعددی وجود دارد که یکی از این روش ها، احیای آنها به عوامل احیا کننده می باشد.

این عوامل احیا کننده در بستر ثابت و در دمای معین تحت عملیات احیا قرار می گیرد. عوامل احیا کننده شامل:

• ذغال سنگ.
• کک.
• گرافیت.

بازیافت این پوسته ها علاوه بر افزایش بهره وری، صرفه جویی اقتصادی، همچنین باعث کاهش هزینه خرید ده ها هزار تن آهن قراضه و سنگ آهن بوده و بر مقتضیات زیست محیطی منطبق می باشد.

برای تولید تمامی محصولات فولاد در روش نورد گرم، پوسته ی اکسید یافت می شود مگر اینکه مثل ورقهای گالوانیزه در کوره های محافظ دار عمل ذوب آهن را انجام دهند.

در نورد گرم در درجه حرارت بالای کوره ها، مابین فولاد و مگنتیت یک لایه از Wustite و FeO وجود دارد.

85% از ضخامت پوسته اکسید در دماهای بالا که از FeO تشکیل شده است که حدود 10 تا 15 درصد آن Fe3O4 و 0.5 تا 2 درصد آن Fe2O3 تشکیل داده است.

هنگام سرد شدن آهسته(در دمای کمتر از Fº 1040)، از نورد گرم در چرخش نوار کوره ای بیشتر FeO در آن به Fe3O4 تبدیل می شود سپس بعد از سرد شدن کامل فلز اکید آهن بیشترین مقدار را دارا می باشد.

کاربرد این ماده در شرایط احیایی بگونه ای است که فرآیند عادی کوره های قوس الکتریکی را تحت تأثیر منفی قرار ندهد مورد پایش قرار می گیرد.

کاربرد پوسته اکسیدی:
کاربرد این محصول از سال گذشته در ناحیه فولاد سازی و در کوره های قوس با هدف صرفه جویی و اقتصاد مقاومتی مورد پیگیری قرار گرفت.

این ماده بدلایل سایش و آسیب رسانی به آسیاب ها در فرآیندهای عبور از احیا مورد استقبال قرار نگرفته است.

این ماده در شرایطی مورد پایش قرار می گیرد که فرآیند عادی کوره های قوس الکتریکی را تحت تأثیر منفی قرار ندهد.

پوسته اکسید آهن برای تولید فروسیلیس:
یکی دیگر از کاربردهای مهم پوسته اکسید، استفاده از آن در تولید فروسیلیس می باشد.

فروسیلیس جوانه زا می باشد همچنین در فرآیند ریخته گری از آن برای ریز دانه کردن ساختار فولاد استفاده می شود.

فروسیلیس در چندین کارخانه صنعتی داخلی تولید می شود.

شایان ذکر است که کارخانه های تولید فروسیلیس مهم ترین و همچنین اصلی ترین مشتری پوسته اکسید آهن کارخانه های فولاد سازی می باشند که به صورت مستقیم از کارخانه های فولاد سازی تغذیه می شوند.

برخی از این کارخانه ها با عقد قرارداد طولانی مدت با کارخانه های فولاد سازی نزدیک محل خود، منبع تامین سال های آتی خود را نیز تضمین مینمایند.

حمل و نقل پوسته اکسید آهن:
این حمل و نقل معمولا در فروش های داخلی یا صادرات به صورت فله انجام می شود.

برای انتقال این محموله ها از کشتی های فله بر 10 هزار، 30 هزار و 50 هزار تنی استفاده می شود.

همچنین در انتقالات داخلی به دلیل راحت بودن تخلیه محصول از ماشین های کمپرس دار، جک دار برای حمل و نقل استفاده می شود.

موارد مصرف پوسته اکسیدی:
پوسته اکسیدی در پروسه ی ریخته گری از سطح محصول در دمای بالا به دست می آید.

همچنین پوسته اکسیدی در فرآیند نورد گرم شمش های فولادی به شکل پوسته های اکسیدی ضایعاتی از بخش تولید خارج می شود.

از پوسته اکسیدی در ساخت کوره های بلند و تولید فروسیلیس استفاده می شود.

این پوسته ها مقاومت بالایی دارند چون نزدیک به 74 درصدشان آهن می باشد.

بازیافت این محصول اهمیت بسیار زیادی از نظر اقتصادی دارد همچنین همان گونه که ذکر کردیم برای بازیافت این محصول از روش های مختلفی استفاده می شود.

یکی از روشهای بازیافت این محصول استفاده از مواد احیا کننده می باشد.

مواد احیا کننده شامل زغال سنگ و گرافیت می باشد که با قراردادن آنها در یک دمای معین موجب بازیافت پوسته های اکسیدی می شود.

مواردی نظیر دما و اندازه زغال نسبت به پوسته در فرآیند احیای این پوسته ها بسیار تأثیرگذار می باشد همچنین از طریق این خصوصیات درجه احیا تعیین می شود.

این پوسته عموماً دارای رنگ خاکستری آبی یا استیل می باشد و یک پوشش بسیار نازک از هماتیت دارند.

جالب است بدانید که پوشش خارجی این پوسته ها با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست.

همچنین از دانه های فلزی سیاه رنگی این پوسته ها ساخته می شود و باعث سخت تر شدن این فلز خواهد شد.