آهن اسفنجی یا Direct Reduced Iron ) DRI ) نتیجه احیا گندله یا همان Pellet توسط گازهای احیا کننده مانند منوکسید کربن و هیدروژن است. فرآیند احیا مستقیم به فرآیندی گفته می شود که طی آن، با تماس مستقیم گازهای احیا کننده و اکسید آهن، اکسیژن مربوطه حذف می گردد و اکسید آهن به آهن فلزی تبدیل می گردد.

تبدیل گندله به آهن اسفنجی در فاز جامد و توسط گازهای احیا کننده در کوره ای عمودی صورت می پذیرد و در طی این فرآیند تغییر فاز یعنی ذوب شدن انجام نمی شود. گندله در کارخانه گندله سازی از کروی نمودن کنسانتره آهن نرمه با استفاده از چسب های طبیعی مانند بنتونیت و آهک تهیه می شود. این گندله کروی شکل، پس از فرآیند احیا مستقیم با همان شکل فیزیکی اولیه به آهن اسفنجی تبدیل می گردد و صرفا از لحاظ ظاهری تغییر رنگ پیدا می کند و از رنگ تقریبا مایل به قرمز به رنگ خاکستری تغییر رنگ می دهد. گندله از اکسید آهن که عمدتا هماتیت می باشد تشکیل شده است و باید دارای مقدار آهن کل حداقل 67 % باشد ولی گندله هایی که در ایران در دسترس می باشد اکثرا میزان آهن کل آنها حدود 66 % و یا حتی پایین تر می باشند. قطر گندله ها و به تبع آن آهن اسفنجی تولید شده، حدودا بین شش تا بیست میلیمتر است. از لحاظ فیزیکی وزن آهن اسفنجی نسبت به وزن گندله به دلیل حذف اکسیژن آن حدود سی درصد سبکتر است.

 

تکنولوژی های تولید آهن اسفنجی

تکنولوژی های اصلی آهن اسفنجی چیست ؟ تکنولوژی های بسیار زیادی برای تولید آهن اسفنجی ایجاد و گسترش یافته اند. بسیاری از این تکنولوژی ها پس از طی دوره ای کوتاه، کنار گذاشته شده اند و عمومی نگردیده اند که از آن جمله می توان به روش پروفر و یا روش هایی مانند بستر سیال نام برد.

به طور کلی روش های احیا مستقیم را می توان به دو دسته کلی زیر تقسیم کرد:

  1. تکنولوژی های آهن اسفنجی با استفاده از گاز ( گاز طبیعی و یا از گاز حاصل از کک و زغال)
  2. تکنولوژی های آهن اسفنجی با استفاده از زغال

کشورهایی مانند چین و هند بیشتر از تکنولوژی های آهن اسفنجی با استفاده از زغال استفاده می کنند و در این روش ها از مخلوط کردن زغال با کنسانتره و گرمایش آن بهره می برند. این عمل به سه روش اصلی انجام می شود. روش کوره دوار، روش کوره های گردان مسطح و روش کوره تونلی

روش های تولید آهن اسفنجی به روش گازی دارای دو تکنولوژی اصلی است. روش HYL که اخیرا تغییر نام داده است و به روش ENERGIRON   شناخته می شود و روش میدرکس. البته اخیرا روش تولید آهن اسفنجی پرد ( PERED  ) نیز در ایران معمول شده است.

تکنولوژی های آهن اسفنجی به روش گازی

تکنولوژی های به روش گازی آهن اسفنجی چیست ؟

روش HYL در سال 1957 اولین پلنت تجاری خود را راه اندازی کرد. این تکنولوژی پایه گذار روش احیا مستقیم گازی نوین می باشد و پس از آن روش میدرکس در سال 1969 اولین پلنت احیا مستقیم خود را راه اندازی کرد. این دو تکنولوژی دارای شباهت های بسیار زیاد و البته تفاوت های قابل توجهی نیز هستند. در مقایسه زیر صرفا برخی از این موارد اشاره شده است و به دلیل تخصصی بودن این موضوع از جزئیات این تکنولوژی ها صرفنظر شده است.

 

این مطلب ارزشمند را آهن اسفنجی در بخوانید