Corex | |
---|---|
Perustamis- / luomis- / esiintymispäivä | 1977 |
Tekijänoikeuden omistaja | Siemens VAI Metals Technologies |
Tuotteet | valurauta |
Corex ( eng. Corex ) on prosessi harkkoraudan valmistamiseksi pelkistämällä rautaa suoraan , sekä samanniminen laitteisto, jossa tällainen prosessi toteutetaan. Prosessissa käytetään raaka-aineena pellettejä tai möykkyistä rautamalmia ja pelkistimenä ja lämmönlähteenä hiiltä .
Tekniikan ovat kehittäneet saksalainen Korf Engineering ja itävaltalainen VAI . Ensimmäiset koesulatukset tehtiin Saksassa Badische Stahlwerken ruukissa vuonna 1977. Vuosina 1981-1987 tekniikkaa testattiin Kehlissä koelaitoksessa, jonka kapasiteetti oli 70 000 tonnia harkkorautaa vuodessa. 10 uunikampanjaa saatiin päätökseen 6000 tunnissa [1] [2] .
Vuoden 1989 lopussa Iscorin tehtaalla Pretoriassa otettiin käyttöön ensimmäinen teollinen -tehdas, jonka kapasiteetti on 1000 tonnia harkkorautaa päivässä . Harkkorautaa käytettiin edelleen teräksen valmistukseen kaariuuneissa . Vuonna 1995 VAI rakensi 2 000 tpd Corex-tehtaan Etelä-Koreaan POSCO : lle ja vuonna 1998 vastaavan tehtaan Etelä-Afrikkaan Saldanha Steeliin. Etelä-Afrikan hankkeen erottuva piirre oli Corex-yksikön poistokaasun käyttö Midrex - moduulin puhdistuksen jälkeen [1] [3] .
Vuonna 1999 käynnistettiin Corexin tehdas, jonka kapasiteetti on 2000 tonnia harkkorautaa päivässä, Jindal Vijayanagar Steelin tehtaalla Intiassa [4] .
Vuoteen 2007 mennessä Corex-prosessia käyttävän harkkoraudan kokonaistuotannon arvioitiin olevan 6 Mt/vuosi) [1] [5] . Vuoden 2013 arvioiden mukaan maailmassa oli 7 Corex-yksikköä, joiden kokonaiskapasiteetti oli noin 7 miljoonaa tonnia harkkorautaa vuodessa [6] .
Corex-prosessi on kaksivaiheinen prosessi, joka toteutetaan yhdistetyssä yksikössä, jossa yhdistyvät akselin pelkistysreaktori ja päällekkäin sijoitettu sulatusuuni. Prosessissa käytetään raaka-aineena pellettejä tai möykkyistä rautamalmia ja pelkistimenä ja lämmönlähteenä hiiltä . Rautamalmimateriaalit pelkistyvät osittain 90–93 %:n metalloitumisasteeseen kuilureaktorissa sulatusuuni-kaasuttimesta tulevalla kaasulla. Tuloksena oleva sienirauta ladataan alla olevaan sulatusuuni-kaasuttimeen, jossa rauta sulatetaan ja lopuksi pelkistetään valuraudaksi [7] [1] .
Kaasutusuuniin syötetään hiiltä, jonka fraktio on 0-50 mm, jonka polttamiseksi puhalletaan happea hormien läpi . Hiilen poltosta muodostuva kaasu, joka koostuu pääasiassa kaasunpuhdistuksesta ja sen jälkeen syötetään pelkistysreaktorin hormiin. Optimaaliseen pelkistysprosessiin vaadittava 800–850 °C lämpötila saadaan sekoittamalla kylmää pelkistyskaasua kuumaan kaasuun [8] [9] .
Corex-prosessin tuote on valurautaa, jossa on jopa 4 % hiiltä , 0,4-2,5 % piitä ja 0,02-0,1 % rikkiä . Tuloksena olevan valuraudan fosforipitoisuus riippuu käytettyjen rautamalmimateriaalien ja hiilen laadusta [1] .
Yksikön käynnistysvaiheessa pysähdysten jälkeen käytetään koksia kivihiilen sijasta koksisuuttimen muodostamiseksi sulatusuunin alaosaan [10] [11] .
Prosessin haittoja ovat prosessin tehostamisen mahdottomuus kiinteän faasin pelkistysprosessin lämpötilarajoitusten vuoksi. Pelkistyslämpötilan merkittävää nousua rajoittaa tarve säilyttää rautamalmimateriaalien juoksevuus. Corex-prosessi ei myöskään sovellu pölyisten materiaalien käsittelyyn, mikä edellyttää niiden agglomerointia [12] .