دانشنامه فولاد و متالورژی ایران

وظیفه اصلی واحد انباشت و برداشت همگن سازی و مخلوط سازی مواد، ایجاد ذخیره مناسب و مستقل نمودن عملکرد واحدهای گندله سازی و احیاء مستقیم از یکدیگر است است که طبق طراحی باید تخلیه و همگن سازی 4/5 میلیون تن مواد اولیه شامل پودر سنگ آهن و گندله در سال را انجام دهد که در حال حاضر ظرفیت تخلیه به 6/5 میلیون تن رسیده است. همچنین در این واحد امکان ذخیره سازی حداکثر تا حد 2 میلیون تن پودر سنگ آهن و گندله وجود دارد. 
 عمده پودر سنگ آهن مصرفی، توسط واگن از معادن داخلی گل گهر، چادرملو و بافق تأمین می گردند، واگن های ورودی توسط باسکول ریلی توزین شده و به محوطه واگن برگردان برای تخلیه وارد می شوند. عمل حرکت دادن واگنها به طرف واگن برگردان و تنظیم موقعیت آنها در داخل واگن برگردان می تواند توسط دستگاه واگن گیر (CAR INDEXER) و یا لوکوموتیو انجام شود. واگنها یک به یک توسط دستگاه واگن برگردان تخلیه شده و از طریق تغذیه کننده های لرزشی و نوار نقاله به محوطه انباشت (پارکها) انتقال می یابند. وزن واگن خالی 30 تن و مقدار بار داخل هر واگن در حال حاضر 90 تن می باشد که امکان افزایش آن تا 120 تن وجود دارد. سه پارک به طول 750 متر و عرض 38 متر برای انباشت و مخلوط سازی پودر سنگ آهن و سه پارک به طول 950 متر و عرض 47 متر برای انباشت پودر سنگ آهن و گندله اختصاص دارد. وظیفه انباشت را 3 دستگاه انباشت کننده و وظیفه برداشت را 3 دستگاه برداشت کننده به عهده دارند. ظرفیت تخلیه دستگاههای انباشت کننده و نوار نقاله های مرتبط 2800 تن در ساعت و ظرفیت برداشت دستگاهههای برداشت کننده و نوار نقاله های مرتبط 1500 تن در ساعت برای پودر سنگ آهن و 1000 تن در ساعت برای گندله است.
 

سنگ آهن درشت دانه پس از ورود به آسیابهای گندله سازی از سایز 95 درصد کمتر از 1 میلیمتر به سایز 80-75 درصد زیر 45 میکرون می رسد. در ادامه سنگ آهن آسیاب شده با سنگ آهن ریزدانه ارسالی از معدن با سایز 85-80 درصد زیر 45 میکرون، بنتونیت (به عنوان چسب) و رطوبت مخلوط شده و پس از آماده سازی به دیسکهای تشکیل گندله خام ارسال می گردد. در دیسکهای گندله سازی، مخلوط سنگ آهن به گندله خام با سایز 25-5 میلیمتر تبدیل می گردد. پس از سرند کردن گندله خام توسط سرند غلطکی گندله های با سایز 16-8 میلیمتر وارد کوره پخت میگردند. در کوره پخت گندله خام با عبور از مراحل خشک کردن ، پیش گرم، پخت و خنک کردن به استحکام مناسب و کافی جهت استفاده در فرایند احیاء مستقیم رسیده و از کوره پخت خارج می گردد. گندله اکسیدی تولیدی در ادامه جهت مصرف، به واحد احیاء مستقیم و یا جهت انباشت، به واحد انباشت و برداشت ارسال می گردد.
 

واحد آهک سازی فولاد مبارکه شامل 2 کوره دوار به طول 38 متر می باشد که برای تولید 270000 تن آهک پخته موردنیاز فولادسازی طراحی گردیده است. برای پخت آهک ، ابتدا سنگ آهک با دانه بندی 50 - 18 میلیمتر از معدن حوض ماهی دریافت گردیده سپس سنگ آهک وارد کوره های دوار شده و در مجاورت حرارت 1350 - 1250  با انجام عمل کلسیناسیون گاز CO2 از سنگ آهک خارج می شود و آهک پخته تولید می شود و آهک پخته  پس از خارج شدن از کوره سرند می گردد و سایز 50 - 5  میلیمتر آن برای استفاده در کوره های ذوب به سمت فولاد سازی فرستاده می شود. 
 سایز کمتر از 5 میلیمتر آهک پخته به واحدهیدراسیون فرستاده می شود با اضافه کردن آب به آهک ، آهک هیدراته تولید می گردد که از آن در واحدهای گندله سازی ، بریکت سازی و تصفیه خانه استفاده می شود. در سالهای اخیر با توجه به اضافه شدن دولومیت پخته به سبد افزودنیهای فولادسازی، کارگاه دولومیت سازی نیز در  ناحیه آهن سازی احداث گردید که در این واحد دولومیت خام در کوره های عمودی دوقلو پس از فرایند پخت به دولومیت پخته تبدیل می گردد که پس از سرند و گرفتن ریزدانه برای استفاده در کوره های ذوب به فولادسازی فرستاده می شود.

واحد احیاء مستقیم دارای 5 مدول میدرکس از نوع سری 600 و یک مدول از نوع سری 800 می باشد. در حال حاضر با بهینه سازیهای انجام شده ظرفیت تولید تا 5 میلیون تن آهن اسفنجی در سال افزایش یافته است. در ناحیه احیاء مستقیم، گندله اکسیدی تولید شده در واحد گندله سازی، پس از کنترل خواص شیمیایی و فیزیکی از بالا وارد کوره احیاء شده و در دمای حدود 800 درجه سانتیگراد و در تبادل با گاز احیاء کننده که از سمت پائین به طرف بالا  در جریان است اکسیژن خود را از دست می دهد.
 ترکیب اولیه گاز احیاء کننده بالای 90% شامل H2,CO می باشد که نسبت به H2/CO در حدود 1/5 تا 1/7 می باشد. H2,CO اکسیژن موجود در گندله را جذب و به H2O,CO2 تبدیل می شوند و از قسمت بالای کوره خارج می شوند. 2/3 گاز خروجی پس از خنک کاری و شستشو با آب با افزودن گاز طبیعی به آن وارد ریفرمر می شود و در مجاورت کاتالیست نیکل مجدداً به H2,CO تبدیل می شود و دوباره وارد کوره می شود. 1/3 گاز که در اثر افزایش حجم ناشی از عمل ریفرمینگ تولید گردیده از سیکل خارج و در ریفرمر به عنوان منبع انرژی با هوا سوزانده می شود و حرارت لازم برای عمل ریفرمینگ را فراهم می نماید. در نهایت محصول احیاء مستقیم گلوله های آهن اسفنجی با متالیزاسیون بالای 92 و کربن بالای 7/1% می باشد که که پس از خنک کاری با گاز خنک کننده از پائین کوره در دمای محیط تخلیه می گردد و پس از جداسازی ریزدانه آن به فولادسازی ارسال می شود.