تولید بلوکهای تویر کنورتور مجتمع مس خاتون‌آباد و مجتمع مس سرچشمه با استفاده از فناوری نانو و به‌روش فوق‌سرمایش با تغییر در مواد اولیه مصرفی
در روش پیرومتالورژی تولید مس پس از پر عیارکردن، کنسانتره درکوره فلش ذوب‌شده و به مس مات حاوی 45% مس تبدیل میشود. مات مس درکوره‌های مبدل یا کنورتور ریخته، با عبور هوا، ناخالصی‌ها (به طور خاص آهن و گوگرد) را اکسید می‌کنند و به سرباره انتقال می‌دهند. مس بلیستر با استفاده از پاتیلهایی وارد کوره آند میشود. در این کوره‌ها با تزریق گاز پروپان، سایر ناخالصی‌ها همراه مس می‌سوزد و خارج میشود تا جایی‌که درجه خلوص مس به 7/99 درصد می‌رسد.
در مراحل ذوب، فرسایش ناشی از تلاطم مذاب و خوردگی شیمیایی شدید در قسمت بلوکهای تویر خروجی هوا باعث شده است تا تولید قطعات مصرفی در این بخش دچار فرسایش شدیدی شوند. این قطعات که در کنورتر و کوره آند نصب می‌گردند، از حساسیت بالایی برخوردار بوده و میزان کارکرد و طول عمر آن عامل اصلی توقف کنورتر و یا کوره‌آند محسوب میشود. شرکت اطلس سرام کویر با کمک کارشناسان باتجربه صنایع ملی مس و شرکت خدمات بازرگانی معادن و فلزات غیرآهنی توانست این بلوک‌ها را با استفاده از کلینکراسپینلکروم همراه با افزودنی نانو و به روش فوق سرمایش تولید نماید.
شکل 1 – بازدید از بلوکهای تولیدی شرکت اطلس سرام کویر
خواص فیزیکی، مکانیکی و ترمومکانیکی نمونهها نظیر دانسیته، درصد تخلخل باز، استحکام خمشی دمای اتاق و دماهای بالا و همچنین ضریب انبساط حرارتی و آنالیز شیمیایی توسط دستگاه اندازه‌گیری XRF + XRD به طور همزمان صورت گرفت. پس از تایید نتایج آزمون‌های نوعی، به صورت آزمایشی در کنورتور مس سرچشمه مورد استفاده قرار گرفت و از بازخورد نرخ خوردگی که در محدوده مورد تایید مجتمع مس قرار داشت اقدامات بعدی در راستای افزایش کیفیت محصول صورت گرفت.
بررسی‌های به عمل آمده نشان میدهد قطعات تولیدی شرکت اطلس سرام به روش فریز کستینگ دارای خواص فیزیکی نظیر دانسیته، درصد تخلخل باز، استحکام خمشی دمای اتاق و دماهای بالای مطلوبی بوده و مشابه نمونههای خارجی میباشد و دارای مقاومت به شوک حرارتی بالاتری نسبت به نمونههای خارجی است که با توجه به شرایط اعمال تنش در محل مصرف پارامتر بسیار موثری محسوب میشود.
شکل زیر تصویر بلوکهای تویر مصرفی در کنورتور مجتمع مس خاتون آباد را نشان می دهد. همانطورکه مشاهده میشود این آجرها حدود 65 کیلوگرم وزن دارند و هر یک از آجرها دارای سوراخی هستند که مسیر عبور گاز از درون آن است. قطر این سوراخ 60 میلیمتر است که بایستی با دقت بالا بدون تلرانس ابعادی به گونهای تعبیه گردد که یک طرف در راستای حفره آجر بعدی باشد و از طرفی در مسیر لوله مخصوص دمش گاز قرار گیرد. با توجه به حساسیت بالای قطعه در مسیر تلاطم مذاب که نیاز به قطعهای با مقاومت به سایش بالا دارد و باید کمترین میزان تخلخل را داشته تا از نفوذ مذاب و فرسایش جلوگیری به عمل آید. همچنین به دلیل شوک حرارتی شدید ایجاد شده در این قسمت نیاز به آجرهایی با شوک حرارتی بالا میباشد.
شکل 3 – بلوکهای تویر کنورتور مجتمع مس خاتون آباد
