فولاد 24 مرکز تجارت آنلاین فلزات

بزرگترین بازار اینترنتی آهن و فولاد

آهن اسفنجی (DRI) چیست؟

آهن اسفنجی منبعی با عیار بالا جهت ساخت آهن و فولاد می باشد و از احیای مستقیم سنگ آهن بدست می آید که به آن DRI گویند،  آهن اسفنجی طی عملیات احیایی بی واسطه بدون نیاز به ذوب سنگ آهن، اکسیژن آن حذف می گردد.

آهن اسفنجی (DRI) چیست؟

شکل ظاهری آهن اسفنجی بصورت قطعات کروی (گندله) متخلخل که دارای ظاهری اسفنجی است که به همین دلیل به آن آهن اسفنجی گویند. آهن اسفنجی دارای عیار بالای آهن بوده که امروزه با توجه به کمبود ضایعات آهن، افزایش قیمت و همچنین مشکلات زیست محیطی رواج بیشتری دارد.

عیار آهن اسفنجی:

عیار و میزان آهن موجود در sponge iron، بین ۸۴ الی ۹۵ درصد می باشد.

عیار بالای آهن اسـفنجی موجب گردیده منبع مناسبی برای تولید آهن و فولاد باشد. همان طور که اشاره شد آهن اسفنجی از بازیافت کانی‌ آهن طبیعی یا فرآوری شده که به دمای ذوب نرسیده است، حاصل می شود. احیا سنگ آهن در ایران اغلب با استفاده از فن آوری میدرکس انجام می گردد.

کاربرد آهن اسفنجی:

اصلی ترین کاربرد آهن اسـفنجی می توان به جایگزینی آن بجای ضایعات آهن اشاره نمود که به غیر از اینکه کمبود ضایعات آهن را جبران می کند مزیت های فراوانی نسبت به ضایعات آهن دارد.در ذیل به توضیحات بیشتری در اینخصوص خواهیم پرداخت.

کاربرد آهن اسفنجی در کوره های القائی یکی از مهم ترین کاربردهای آن می باشد. میتوان گفت که استفاده از آهن اسفنجی، در کوره های القائی قادر است که نزدیک به ۵۰ درصد، جایگزین قراضه شود. ولی کاربرد آن در کوره القایی، نیازمند دانش فنی و تجربه می باشد. همچنین استفاده از آهن اسفنجی تحولی بزرگ در ریخته گری مداوم صنعت فولاد می باشد.

تقریباً در همه روش های تولید فولاد استفاده از این روش مقدور می باشد. بسیاری از واحدهای کوچک و بزرگ تولید فولاد در کشور از این روش‌ها استفاده میکنند. ایران منابع طبیعی در دسترسی برای احیای مستقیم دارد.آهن اسفنجی جایگزین مناسبی برای ضایعات آهن می باشد بنابراین میتوانیم درصد بالایی از مواد اولیه جهت تامین ذوب مورد نیاز واحدهای فولادسازی را بجای استفاده از ضایعات، از طریق آهن اسـفنجی تامین کنیم.

آهن اسفنجی

روش‌های تولید آهن اسفنجی:

۱ . تولید آهن اسفنجی با استفاده از گاز طبیعی:

فرآیند تولید آهن اسفـنجی با استفاده از گاز طبیعی عبارتند از:

  • روش H.Y.L اچ-وال-ال
  • روشpurofer پروفر
  • روش Midrex میدرکس

۲ . تولید آهن با استفاده از زغال حرارتی:

  • فناوری‌های تولید آهن اسفـنجی مبتنی بر روش (RHF) Rotary Heart Furnace
  • تولید آهن به روش ITmK3
  • فن‌آوری تولید آهن اسفنجی در کوره دوار به روش SL/RN
  • فرآیند Corex.

تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس

پرکاربردترین و پربازدیدترین فرآیند حال حاضر احیای سنگ آهن (گندله) و تولید آهن اسنفجی به روش گازی است. در این فن آوری بصورت بی واسطه گندله سنگ آهن را با گازهای شکسته شده احیا می کنند. به این صورت که :

دراین روش احیا کننده گاز طبیعی است که به طور میانگین متان (CH4) در نظر گرفته می شود.( تقریبا 85 درصد گاز طبیعی را تشکیل می دهد ، از این رو گاز طبیعی به تقریب ، متان فرض می شود). در این فرایند گاز احیا کننده درون کوره ی استوانه ای دمیده می شود. گندله ها از قسمت بالایی کوره به سمت پایین سقوط می کنند و در این بازه زمانی گاز احیا کننده درون کوره دمیده خواهد شد.

همانطور که گفته شد گاز مورد استفاده در فرآیند میدرکس همان گاز طبیعی با ترکیب متان می باشد که قبل از احیا برای آماده سازی روانه واحد شکست خواهد شد به این صورت که ابتدا گاز طبیعی وارد واحد شکست گاز (ریفرمر) می شود و بخاطر اثر حرارت وارد شده و وجود کاتالیزورهای مخصوص شکسته می شود و به H2 و CO تفکیک می گردد. هیدروژن و مونوکسیدکربن آزاد شده وارد کوره احیاء که گندله سنگ آهن را در آن گداخته کردیم می شود ، و با اکسیژن موجود در گندله مذاب ترکیب و به این ترتیب سنگ آهن احیا می شود.

به عبارتی دیگر، گاز احیا کننده به دلیل جریان طبیعی سیال داغ ، به سمت بالا حرکت کرده و در این حین ترکیب درصد اکسیژن گندله های در حال سقوط کاهش یافته و محصول نهایی آهن اسفنجی است که به سه شکل DRI سرد یا گرم یا HBI قابل دسترسی خواهد بود.

این روش به عنوان کم مصرف ترین روش و پر بازده ترین روش ها در ایران و جهان می باشد. حدود ۸۰ درصد آهن اسفنجی ایران، به این روش تولید می گردد. بعد از آن روش HYL می باشد ولی مشکل، مصرف بالای برق آن و مشکلات ظرفیتی آن است. بنابراین روش HYL و روش هایی که بر مبنای زغال سنگ هستند، در ایران استفاده نمی‌شود.

بزرگترین تولیدکنندگان آهن اسفنجی در جهان:

  • هند
  • ایران
آهن اسفنجی

بریکت چیست؟

بریکت همان آهن اسفنـجی یا DRI می باشد، با این تفاوت که در زمان تولید، بصورت فشرده شکل گرفته و از نظر نوع و دمای فرآیند تولید به ۳ نوع ذیل تولید می شود:

انواع بریکت:

  • بریکت گرم آهن اسفنجی
  • بریکت نرمه آهن اسفنجی
  • بریکت سرد آهن اسفنجی

منبع: گروه تأمین محتوای فولاد24

دیدگاه ها