همان طور که بارها اشاره شده است، برای فراوری و ذوب سنگ آهن و تبدیل آن ها به آهن و فولاد مذاب، فرآیندهای احیا به صورت مستقیم و غیر مستقیم و تحت روش های مختلف انجام می گیرد. احیا سنگ آهن نیاز به یک سری مواد اولیه مانند سنگ آهن به صورت خام یا تبدیل شده به گندله یا آهن اسفنجی، مواد گداز آور و سرباره دارد. روش های احیا معمولاً با سه کوره بلند، قوس الکتریکی و کوره های القایی انجام می گیرد. در استفاده از هر روش می توان سنگ آهن را فراوری کرد تا ناخالصی های آن جدا شده و فولاد مذاب به دست آید.
یکی از اصلی ترین کوره های القایی، با نام پاتیلی شناخته می شود. کوره های پاتیلی نیز در جهت ذوب سنگ های آهنی و غیر آهنی مورد استفاده قرار می گیرند. در این روش یک تابه فلزی وجود دارد که در داخل آن یک سیم پیچ القایی تعبیه شده است. در زمانی که یک جریان متناوب از سیم پیچ عبور می کند، سبب ایجاد یک میدان مغناطیسی در بطری می شود.
حال این میدان منجر به تشکیل یک جریان گردابی در فلز داخل بطری نیز خواهد شد. سپس با عبور این جریان گردابی از فلز، به تدریج گرم شده و ذوب انجام می گیرد. همان طور که ذکر شد کوره های پاتیلی یا پاتیل برای پالایش فرآیند اولیه تولید فولاد مذاب در بیشتر واحدهای فولادسازی و پالایش ثانویه استفاده می شوند.
بهتر است بدانید وظایف این کوره ها بسیار اهمیت داشته و شامل حرارت دادن به فولاد مذاب به صورت مجدد با استفاده از نیروی الکتریکی، تشکیل لایه ها و مواد سرباره، همگن سازی دما، همگن سازی ترکیب شیمیایی فولاد به وسیله گازشویی، افزودن سیم مغزی دار و فروآلیاژها جهت اصلاح و کنترل مواد شیمیایی می باشد. از سوی دیگر کوره های پاتیلی به عنوان یک ابزار برای فسفر زدایی و گوگرد زدایی عمیق مورد استفاده قرار گرفته و مانند یک بافر برای عملیات پایین دست عمل می کنند.
برای اطلاع از قیمت ورق برشی به دسته بندی مربوطه مراجعه نمائید.
مزایای کوره پاتیلی(LF( در فولاد
کوره های پایتلی (LF) در جهت دستیابی به اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله این هدف ها می توان به آلیاژسازی، گاز زدایی، کنترل دما، بهبود عمر نسوز کوره، ریخته گری چند ذوب به صورت پیوسته اشاره کرد. حال این ذوب در کوره های الکتریکی به صورت القایی یا قوس الکتریکی درون پاتیل مذاب ریخته شده و به زیر کوره پاتیلی منتقل می شود.
در مرحله بعدی فرآیند متالورژی ثانویه بر روی مواد مذاب انجام می گیرد. این عملیات با استفاده از گاز خنثی آرگون یا نیتروژن انجام می گیرد. کوره های پاتیلی نیز هر کدام ظرفیت های مختلفی داشته و انواع آن ها در واحدهای تولیدی بزرگ و کوچک استفاده می شود. با این وجود مهم ترین اهداف و کاربری آن ها به شرح زیر است:
- آلیاژسازی و همگن سازی مواد مذاب (از نظر دما و ترکیب شیمیایی) یا هموژنیزاسیون
- گوگرد زدایی کاهش غلظت گوگرد تا 0.002٪
- اکسیژن زدایی و حذف آخال های غیر فلزی متالوژی ثانویه
- تنظیم سوپرهیت گرما دادن به فولاد مذاب تا دمای مناسب برای ریخته گری مداوم پس از خارج شدن پاتیل مورد نظر
- فرو آلیاژهای و افزودن کربن در جهت ایجاد تنظیمات ترکیب شیمیایی فولاد مذاب در پاتیل
- کربن زدایی برای بهبود خواص فلزات
- مورفولوژی آخال برای تغییر ترکیبات ناخالصی باقی مانده در فولاد
- بهبود خواص مکانیکی، چقرمگی، شکل پذیری و خواص فیزیکی
برای اطلاع از قیمت ورق رنگی فولاد مبارکه به دسته بندی مربوطه مراجعه نمائید.
مشخصات کوره های پاتیلی
کوره های پاتیلی از نوع سرباز بوده و با استفاده از حرارت در هوای محیط، همزنی مذاب در آن ها انجام می گیرد. همزنی نیز با استفاده از گاز خنثی صورت گرفته و مانند روش میدرکس بر پایه کوره های قوس الکتریکی، بازوهای نگهدارنده الکترود با مقاومت و قوس الکتریکی کم ساخته شده اند.
مصرف انرژی در کوره های پاتیلی نوع (LF) در واحد فولادسازی MVA30 در تراتس و ماکزیمم توان MW22 و KWH/TON65 می باشد. واحد پاتیل به عنوان یک واسط میان واحدهای ذوب و ریخته گری در جهت بهبود فرآیند ریخته گری مداوم عمل کرده و مواد اولیه در این بخش شامل آهک و کک هستند. سایر سرباره سازها نیز شامل بوکسیت و کلسیم آلومینات، فروآلیاژها (فروسیلیس، فرومنگنز، فروسیلیکومنگنز و …)، الکترود، گاز آرگون و وایرهای CaSi ، Al با توجه به گرید در نظر گرفته شده برای فولاد کاربرد دارند.
برای اطلاع از قیمت ورق کاویان به دسته بندی مربوطه مراجعه نمائید.
جمع بندی
در نهایت باید گفت کوره پاتیل در جهت انجام فرآیند پالایش ساخت فولاد در موارد ثانویه مورد استفاده قرار می گیرد. وظایف و کاربرد اصلی این کوره ها شامل همگن سازی دما و ترکیبات شیمیایی، گوگرد زدایی، اکسیژن زدایی، بهبود خواص مکانیکی مواد مذاب، تشکیل لایه سرباره، انتقال گرما به مواد، حذف آخال ها، عمل کردن به عنوان بافر و … می باشد.
به طور معمول این کوره ها به عنوان یک واسطه در واحد فولادسازی و ریخته گری عمل می کنند تا محصولات نهایی با آنالیزهای شیمیایی دقیق و کنترل شده به واحد های نورد منتقل شوند. فلز پایانی در این فرآیندها به شمش های منجمد تبدیل شده تا پس از خنک شدن به واحدهای نورد منتقل گردد.
