فرایند BOP تولید فولاد

<h2>فرایند اکسیژن پایه در تولید فولاد</h2> <p>فرایند اکسیژن پایه (Basic Oxygen Process) یا BOP یک روش تولید فولاد است که در آن اکسیژن خالص به حمامی از آهن مذاب کوره بلند و قراضه دمیده می شود. اساس کار این فرایند به این صورت است که اکسیژن مجموعه ای از واکنش های گرماده را آغاز می کند و منجر به اکسید شدن ناخالصی هایی مانند کربن، سیلیسیم، فسفر و منگنز در آهن می شود.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="basic-oxygen-furnace.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1645531405489.jpg" alt="basic-oxygen-furnace"></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره ۱ - نمای کوره BOP</p> <p><strong><span id="adva"></span>آنچه در این مقاله مطالعه خواهید کرد:</strong></p> <ul> <li>مزیت استفاده از اکسیژن</li> <li>تاریخچه ی روش BOP</li> <li>فرایند BOP</li> <li>انواع دیگر BOP</li> </ul> <h2 id="adva"><span id="history"></span>مزیت استفاده از اکسیژن</h2> <p>مزیت استفاده از اکسیژن خالص به جای هوا برای تبدیل آهن خام به فولاد در سال 1855 توسط هنری بسمر کشف شد اما از آنجا که در آن سال ها امکان تولید اکسیژن خالص در حجم های بالا و به منظور مقاصد تجاری وجود نداشت امکان پیاده سازی این روش تا قرن بیستم فراهم نشد. اما در قرن بیستم اکسیژن خالص با قیمت اقتصادی و در تناژ بالا در دسترس قرار گرفت. استفاده از اکسیژن در فرایند تولید فولاد مزایایی زیادی به همراه دارد که از آن جمله می توان به افزایش نرخ تولید، کاهش نیروی کار و تولید فولاد با میزان نیتروژن کمتر اشاره کرد.</p> <blockquote> <p>بیشتر مطالعه کنید: انواع فولاد و کاربردهای آن</p> </blockquote> <h2>تاریخچه ی روش BOP</h2> <p><span id="process"></span>توسعه ی BOP از سوئیس و توسط رابرت دورر (Robert Durrer) در اواخر دهه 40 میلادی آغاز شد. در ابتدا یک واحد تست 2.5 تنی راه اندازی شد و پس از انجام اصلاحاتی دورر با همکاری مهندسان در سال 1952 و در Austria به صورت تجاری یک مبدل 35 تنی را به کار انداخت. واحد دوم نیز در کمتر از یک سال شروع به کار کرد. به دلیل محل راه ندازی این پروژه در ابتدا این روش تولید به نام LD شناخته می شد. در طول 40 سال تمام فولاد ژاپن و بیش از نیمی از فولادی که در دنیا به روش BOP تولید می شود.</p> <blockquote> <p>بیشتر مطالعه کنید: تاریخچه ی صفر تا صد فولاد و آهن</p> </blockquote> <h2>فرایند BOP</h2> <p><span id="type"></span>یک کوره ی اکسیژن پایه به صورت نوعی شبیه به یک سیلندر عمودی است که انتهای آن بسته و سر آن به شکل مخروطی و باز است. از سر این کوره لوله های اکسیژن که به وسیله آب خنک می شوند می توانند بالا و پایین شوند. شارژ کوره عموما از 70 تا 75 درصد آهن مذاب کوره بلند که تقریبا 4 درصد کربن دارد به همراه 25 تا 30 درصد فلز قراضه و آهک و سایر مواد است. پس از شارژ کوره لوله اکسیژن پایین آورده می شود و اکسیژن با سرعت فراصورت به داخل حمام دمیده می شود. نرخ ورود اکسیژن نیز به بیشتر از 800 متر مکعب در دقیقه می رسد.</p> <p>مدت زمانی که اکسیژن دمیده می شود به طور معمول به 20 دقیقه می رسد. البته این زمان با توجه به مقدار کربن برنامه ریزی شده در فولاد می تواند متغیر باشد.</p> <p>فولاد که دمایی در حدود 1600 درجه سانتیگراد دارد سپس داخل پاتیل ریخته می شود و برخی فروآلیاژها و مواد اکسیدزدا (Deoxidizer) به آن اضافه می شود تا ترکیب فولاد مورد نظر شکل بگیرد. در این روش مدت زمان تولید 30 تا 360 تن فولاد حدود 30 تا 45 دقیقه خواهد بود.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="Basic-Oxygen-furnace-showing-BOF-vessel.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1645531608355.jpg" alt="Basic-Oxygen-furnace-showing-BOF-vessel"></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره ۲ - کوره ی BOP</p> <h2>انواع دیگر BOP</h2> <p>برای تولید فولید به روش BOP یک راه دیگر نیز وجود دارد که البته کمتر مرسوم است. در این روش اکسیژن از قسمت پایین کوره دمیده می شود. این روش در نقاط مختلف دنیا با نام های متفاوتی نیز شناخته می شود به عنوان نمونه در آمریکای شمالی به آن Q-BOP یا OBM گفته می شود. در اروپا نیز با نام oxygen bottom-blowing furnace شناخته می شود. در این روش اکسیژن با آهک توسط نازلهایی از قسمت پایین کوره وارد می شود. در این سیستم یک لوله با تو تیوب هم محور داریم. اکسیژن و آهک از طریق تیوب داخلی و یک هیدروکربن مانند گاز طبیعی از طریق فضای بین دو تیوب تزریق می شود. تجزیه هیدروکربن گرماگیر است و باعث خنک شدن لوله ها در نزدیکی حمام مذاب می شود و از نسوزهای مجاور نیز محافظت می کند.</p>