فرآیند کوره بلند، به‌عنوان اصلی‌ترین روش تولید آهن خام، به‌طور پیوسته در سراسر جهان در حال بهبود و پیشرفت است. در کوره بلند مواد خام آهن‌دار وارد شده و با سوختن کک به‌وسیله‌ی هوای دمیده شده به داخل، بخشی از این مواد خام احیا می‌شود. بزرگ‌ترین مشکل در استفاده از کوره‌های بلند، تأمین کک مصرفی آنها به‌علت گرانی این سوخت است. در ایران از کوره بلند برای تولید آهن بسیار استفاده می‌شود و کک تأمین شده‌ی آن با قیمت‌های نسبتاً زیادی از کشورهای دیگر وارد می‌شود. بنابراین باید به دنبال راه-هایی برای کاهش میزان مصرف کک در کوره بلند به‌ازای تولید مشخص بود. در پروژه‌ی حاضر، کارایی کوره بلند با استفاده از معادلات بقای جرم، انرژی و قابلیت کاردهی مدل‌سازی می‌شود که در صنایع آهن و فولاد قابل استفاده می‌باشد. برطبق این مدل‌سازی، کوره بلند به‌عنوان یک حجم کنترل با ورودی‌ها و خروجی‌های مشخص درنظر گرفته می‌شود. در این پروژه، شرایط کوره بلند به‌صورت پایدار و مستقل از زمان درنظر گرفته می‌شود. براساس روابط استفاده شده در مدل‌سازی یک برنامه‌ی ساده‌ی کامپیوتری ایجاد می‌گردد. براساس نتایج مدل و داده‌های استخراج شده از دفاتر گزارش روزانه‌ و هفتگی کوره بلند شماره‌ی 3 ذوب‌آهن اصفهان مقایسه‌ای بین عملکرد واقعی این کوره بلند و پیش‌بینی‌های مدل صورت می‌گیرد. نرخ مصرف کک و هوای دم، براساس مقادیر مدل به‌ترتیب 3/16 درصد و 8/3 درصد پایین‌تر از مقادیر واقعی می‌باشند. راندمان قانون اول ترمودینامیک کوره بلند براساس پیش‌بینی‌های مدل 1/86 درصد به‌دست می‌آید. از برقراری تعادل انرژی نتایج مفیدی در رابطه با تأمین و مصرف انرژی حاصل می‌شود، اما از میزان حداکثر کار مفید کوره بلند اطلاعاتی به‌دست نمی‌آید. بنابراین باید تعادل قابلیت کاردهی را برقرار کرد. پس از برقراری این تعادل، راندمان قانون دوم ترمودینامیک کوره بلند میزان 48/92 درصد برآورد می‌شود. همچنین میزان بازگشت ناپذیری 51/08 درصد حاصل می‌شود که زیاد بودن این میزان بازگشت ناپذیری ناشی از وجود فرآیند احتراق در داخل کوره بلند است. نتایج به‌دست آمده از تحلیل یافته‌های مدل نشان می‌دهد، در صورت استفاده از کک با خاکستر کمتر، کاهش سیلیکون احیا شده، کاهش کربن و منگنز موجود در چدن خروجی ، افزایش دما و فشار هوای دم، افزایش حجم گاز طبیعی تزریق شده به داخل کوره بلند و کاهش حجم سرباره، میزان مصرف کک کاهش می‌یابد. همچنین با فشرده-سازی هوای دم می‌توان نرخ هوای دمیده شده به کوره بلند را کم کرد. در نتیجه‌ی این عملیات راندمان حرارتی کوره بلند افزایش می‌یابد.
کد نوشتار : 163554