تحقیق آهن اسفنجي

آهن اسفنجي 

در سطح جهاني سنگ‌آهن مهمترين ماده اوليه تغذيه كوره بلندها و كوره اكسيژني (BF-BOF) است كه 4/65 درصد از توليد جهاني فولاد خام را در سال 2005 به‌خود اختصاص داده است. اما براي استفاده از اين روش بايد فرآيندهاي مختلفي روي مواد اوليه صورت‌پذيرد كه نياز به ميزان بالايي سرمايه‌گذاري در امور زيربنايي دارد. علاوه بر اين مشكلات زياد زيست‌محيطي ايجاد كرده و دوره رسيدن به بهره‌برداري آن نيز طولاني است.

براي رهايي از نواقص فرآيند BF-BOF، روش فولادسازي EAF به‌وجود آمد كه آن نيز عمري طولاني پيدا كرده است. سهم توليد فولادسازي قوس در توليد جهاني فولاد خام از 6/26 درصد در سال 1988 به 1/33 درصد در سال 2005 افزايش يافته است. افزايش روند قيمت‌هاي قراضه و كمبود آن موجب شد كه به فناوري‌هاي جديدي دست يافته و تركيب شارژ مناسبي به‌صورت آهن اسفنجي يا DRI (آهن احياي مستقيم) توليد شود.

آهن اسفنجي از احياي مستقيم سنگ‌آهن به‌دست مي‌آيد كه عيار آن بين 84 تا 95 درصد است. احيا موجب حذف يا از بين رفتن اكسيژن در سنگ‌آهن شده و سنگ را به‌صورت شانه عسل يا ساختار متخلخل اسفنجي شكلي درمي‌آورد كه به‌همين دليل بدان آهن اسفنجي مي‌گويند. معمولا آن را به شكل كلوخه يا گندله‌اي شكل نيز توليد مي‌كنند و علاوه بر اين به‌صورت فشرده و بريكت شده نيز توليد مي‌شود كه بدان HBI (آهن بريكت شده گرم) مي‌گويند كه معمولا از طريق فشرده كردن DRI در درجه حرارت حدودا 650 درجه سانتيگراد به‌وجود مي‌آيد. HBI شكل تغليظ شده و فشرده DRI است كه براي انبار كردن و حمل‌ونقل آسان طراحي شده است. DRI را مي‌توان در كارخانه‌ها و واحدهاي فولادسازي كه در آن جا احيا در واحدهاي احيا در كنار واحد فولادسازي‌ها صورت مي‌پذيرد استفاده كرد. DRI در جهان يك ماده شارژ كاملا خالص و مرغوب محسوب مي‌شود. در مقايسه با قراضه، مزاياي استفاده از HBI/DRI يكپارچگي بيشتر آن در تركيب، عناصر مضره كمتر (به‌خاطر ماهيت متخلخل آن) و مشكلات كمتر زيست‌محيطي آن است.