آهن اسفنجی2

 آهن اسفنجی، از احیای مستقیم سنگ آهن بدست می آید و اصطلاحا به آن DRI نیز گفته میشود.کاربرد آهن اسفنجی در کوره های القائی بعنوان 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 آهن 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. تقریبا در همه روش های تولید فولاد استفاده از آن مقدور می باشد. بسیاری از واحدهای کوچک و بزرگ تولید فولاد در کشور از این روش ها استفاده میکنند. ما منابع طبیعی در دسترس تری برای احیای مستقیم داریم.احیای مستقیم سنگ آهن ، از طریق منابع گازی یا زغال سنگ صورت می پذیرد. انتخاب روش احیای مستقیم سنگ آهن، وابسته به محل قرارگیری کارخانه تولیدکننده و منابع موجود در دسترس می باشد. بعنوان مثال در کشور ایران، با وجود منابع غنی گازی، انتخاب منابع گازی، انتخابی معقولانه تر می باشد و گاز بعنوان ماده احیا کننده مورد استفاده قرار میگیرد. همانطور که میدانید، استفاده از منابع زغال سنگ برای احیاسازی، مشکلات آلودگی هوا را نیز در پی دارد و دسترسی به معادن آن کار آسانی نیست. ولی در حال حاضر بزرگترین تولیدکننده آهن اسفنجی در دنیا، کشور هندوستان می باشد که از منابع زعال سنگ استفاده میکند. احیا موجب حذف یا از بین رفتن اکسیژن در سنگ‌آهن شده و سنگ را به‌صورت شانه عسل یا ساختار متخلخل اسفنجی شکلی درمی‌آورد که به‌همین دلیل بدان آهن اسفنجی می‌گویند.

معمولا آن را به شکل کلوخه یا گندله‌ای شکل نیز تولید می‌کنند و علاوه بر این به‌صورت فشرده و بریکت شده نیز تولید می‌شود که بدان HBI )آهن بریکت شده گرم) می‌گویند که معمولا از طریق فشرده کردن DRI در درجه حرارت حدودا 650 درجه سانتیگراد به‌وجود می‌آید.
   HBI شکل تغلیظ شده و فشرده DRI است که برای انبار کردن و حمل‌ونقل آسان طراحی شده است DRI را می‌توان در کارخانه‌ها و واحدهای فولادسازی که در آنجا در واحدهای احیا در کنار واحدفولادسازی‌ها صورت می‌پذیرد استفاده کرد  DRI در جهان یک ماده شارژ کاملا خالص و مرغوب محسوب می‌شود
 در مقایسه با قراضه، مزایای استفاده از HBI/DRI یکپارچگی بیشتر آن در ترکیب، عناصر مضره کمتر به‌خاطر ماهیت تخلخل آن و مشکلات کمتر زیست‌محیطی آن است.  

مزیت استفاده از آهن اسفنجی به‌جای قراضه
ـ آهن اسفنجی جایگزین بهتری برای قراضه در واحدهای فولادسازی EAF/IF است چون ماهیت آن هموژن بودن آن، بهره‌وری مطلوب و مصرف کمتر کک است.
ـ آهن اسفنجی را می‌توان جایگزین قراضه فولادی در کنورتور LD به‌عنوان یک خنک‌کننده کرد.
ـ آتشگر نیست. دارای عناصر مضره یا زائد مانند مس، روی، قلع، کرومیوم، تنگستن، مولیبدنیوم و غیره که معمولا در قراضه فولاد موجود است، نیست.
ـ آهن اسفنجی دارای سولفور و گوگرد کمتری است.
ـ فرآیند DRI دارای توانایی استفاده از زغال نامرغوب با خواص واکنشی خوب است که برای فولادسازی سنتی غیرقابل قبول است.
ـ استفاده از DRI امکان مصرف قراضه نامرغوب به‌عنوان بخشی از مواد شارژی در فولادسازی الکتریکی بدون تاثیر بر کیفیت فولاد را میسر می‌سازد.
ـ به‌دلیل ترکیب مشخص آن، استفاده از DRI/HBI امکان پیش‌بینی دقیق از آنالیز نهایی از ابتدای تغذیه مستمر آهن اسفنجی وجود دارد.
ـ به‌دلیل اندازه هماهنگ DRI به بهره‌وری افزوده شده است. آهن موجود به‌صورت اکسید در آهن اسفنجی با حمام کربن واکنش نشان داده که منتهی به تاثیر جوشش شدید شده و موجب انتقال بهتر گرما و شتاب واکنش سرباره/ فلز در طی فولادسازی می‌شود. به همین دلیل همگونی حمام بهبود یافته و منتهی به هیدروژن و نیتروژن کمتری در فولاد می‌شود.