تبدیل مستقیم سرباره مذاب کوره بلند به پشم سرباره
۱. نوآوری و ضرورت انجام پژوهش:
این مقاله به معرفی یک روش انقلابی و کاملاً جدید در جهان برای تولید “پشم سرباره” (Slag Wool) میپردازد. در روش متعارف، سرباره مذاب خروجی از کوره بلند ابتدا با آب سرد شده و به صورت سنگ یا ماسه (سرباره منجمد شده) درمیآید. سپس این ماده جامد مجدداً در کورههای جداگانه ذوب شده و به پشم سرباره تبدیل میشود. این فرآیند سنتی مصرف انرژی بسیار بالا (حدود دو برابر انرژی تولید چدن) و زمان زیادی طلب میکند و همچنین با تولید بخارات و گازهای خطرناک همراه است.
نوآوری این پژوهش، حذف کامل این مراحل واسط است. در این روش، سرباره مذاب مستقیماً و بدون هیچ فرآیند میانی از کوره بلند به خط تولید پشم سرباره انتقال یافته و تبدیل به محصول نهایی میشود.
۲. مزایای کلیدی روش مستقیم:
صرفهجویی فوقالعاده در انرژی:
حذف فرآیند سرد کردن و ذوب مجدد، مصرف برق را به شدت کاهش میدهد.
کاهش هزینههای تولید:
حذف دو مرحله پرهزینه (سرد کردن و ذوب مجدد) باعث کاهش چشمگیر قیمت تمامشده محصول میشود.
:حفاظت از محیط زیست
صرفهجویی قابل توجه در مصرف آب (که در فرآیند سرد کردن به روش تر مصرف زیادی دارد).
جلوگیری از تولید گازها و بخارات مضر ناشی از سرد کردن ناگهانی سرباره با آب
افزایش کیفیت محصول:
یکنواختی و همگنی بیشتر:
از آنجا که سرباره مذاب مستقیماً استفاده میشود، از تشکیل ترکیبات شیمیایی ناخواسته و کمپلکس در اثر ذوب مجدد جلوگیری میشود.
حذف ذرات ریز جامد:
در فرآیند ذوب مجدد، به دلیل زمان کوتاه، ممکن است ذرات ریز جامد به طور کامل ذوب نشوند و وارد محصول شوند که کیفیت آن را کاهش میدهد. این مشکل در روش مستقیم وجود ندارد.
تولید الیاف نرمتر و سفیدتر
۳. مشخصات و ویژگیهای محصول تولیدی (پشم سرباره):
مقاله با انجام آزمایشهای مختلف، ویژگیهای محصول تولیدی به روش مستقیم را بررسی و با استانداردهای رایج مقایسه کرده است:
ترکیب شیمیایی: درصد سیلیس (SiO₂) در پشم سرباره تولیدی (۳۲-۴۱٪) به طور قابل توجهی کمتر از پشم سنگ (۴۵-۵۲٪) و به ویژه پشم شیشه (۳۴-۷۳٪) است. این امر خطر بیماریزایی (مانند سیلیکوز) و ایجاد حساسیتهای پوستی را بسیار کاهش میدهد و محصولی دوستدار محیط زیست و سلامت محسوب میشود.
پایداری حرارتی و استحکام مکانیکی: محصول تولیدی تا دمای ۷۰۰ درجه سانتیگراد افزایش طول ناچیزی (کمتر از ۱٪) نشان میدهد و تا ۷۵۰ درجه سانتیگراد قابل استفاده است که نشاندهنده استحکام مکانیکی و پایداری ابعادی بسیار خوب است.
عایقکاری حرارتی: ضریب هدایت حرارتی این پشم سرباره (۰.۰۳۵ W/m·K) در سطح بسیار مطلوبی قرار دارد و با پشم سنگ (۰.۰۳۵) برابری کرده و حتی از پشم شیشه (۰.۰۴۵) بهتر است. این ضریب در چگالی حدود ۱۰۰-۱۲۰ کیلوگرم بر مترمکعب بهینه میشود.
عایقکاری صوتی: ساختار الیافی این محصول، جذب صوت بسیار بالایی دارد. ضریب جذب صوتی آن در محدوده وسیعی از فرکانسها بین ۰.۸ تا ۰.۹۵ است که آن را به یک عایق صوتی ایدهآل تبدیل میکند.
۴. نتیجهگیری نهایی:
این پژوهش به طور موفقیتآمیزی ثابت کرد که تولید مستقیم پشم سرباره از سرباره مذاب کوره بلند نه تنها امکانپذیر است، بلکه از هر نظر (فنی، اقتصادی و زیستمحیطی) بر روش سنتی برتری دارد. محصول نهایی از کیفیت برتر، یکنواختی بیشتر و خواص عایقکاری حرارتی و صوتی ممتازی برخوردار است. این دستاورد میتواند منجر به تحولی شگرف در صنایع وابسته شده و سودآوری و بهرهوری را به طور قابل توجهی افزایش دهد.
