آهن اسفنجی

آهن اسفنجی چیست؟

امروزه برای تولید شمش و محصولات فولادی معمولا یا از آهن قراضه استفاده می شود
یا آهن اسفنجی که مستقیما از سنگ آهن (گندله) حاصل شده است. از حذف اکسیژن
موجود در سنگ آهن توسط گازهای کآهنده یا کربن بدست آمده از گاز شهری و ذغال سنگ،
آهن اسفنجی (Sponge Iron) یا محصول مستقیم آهن یا DRI (Direct reduced iron)  ایجاد می شود. اصطلاح “احیای مستقیم آهن” یا محصول مستقیم آهن از
تغییرات شیمیایی که در کوره های بلند تحت تاثیر حرارت بالا حاصل می شود،
گرفته شده است. احیای آهن اشاره به فرآیندی دارد که طی آن اکسیژن آهن کاسته
می شود تا به فلز آهن تبدیل شود. تولید فولاد به روش احیاء مستقیم نیازمند ۵
عمل اصلی است که شامل تهیه کنسانتره از معدن، تبدیل به گندله، آهن اسفنجی،
شمش فولاد و در انتها تبدیل به مقاطع فولادی از قبیل: تیرآهن، میلگرد و … است و به
محصول صلب حاصل از این فرآیند “محصول مستقیم آهن” نیز می گویند. گاز
کآهنده ترکیبی از گازهای هیدروژن (H2) و مونوکسید کربن (CO) و دمای کوره در  فرآیند احیای آهن نیز حدود 800 الی 1200 درجه سانتیگراد است.

سنگ آهن که به صورت گلوله ای فشرده شده و به اصطلاح گندله در تولید آهن
اسفنجی مورد استفاده قرار میگیرد حاوی 65 الی 72 درصد آهن و همچنین مواد
دیگری است و اندازه هر گلوله بین 6 تا 16 میلیمتر است.

روش های تولید آهن اسفنجی

بطور کلی روش های تولید آهن اسفنجی به دو گروه دسته بندی می شود:
1- روش های مبتنی بر گاز 2 – روش های مببتنی بر ذغال سنگ

که در هر دو روش، هدف جدا کردن اکسیژن موجود در انواع مختلف سنگ های آهن
(سنگ آهن، کنسانتره، پوسته اکسیدی، گندله و …) برای تبدیل سنگ آهن به فلز آهن
در دمای کمتر از نقطه ذوب آن است. (کمتر از 1200 درجه سانتیگراد). و می توان گفت
که تولید آهن با فرآیند احیای آهن (آهن اسفنجی) تقریبا صرفه جویی در مصرف انرژی

نیز هست. چرا که که حرارت و سوخت کمتری نیاز دارد و به کوره های بلند سنتی نیازی نیست.
DRI  (نام اختصاری آهن اسفنجی) غالبا در کوره های قوس الکتریکی تبدیل به فولاد
می شود تا حداکثر بهره برداری از حرارت صورت گیرد.

عیار آهن اسفنجی:

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

عیار بالای اهن اسفنجی موجب شده منبع مناسبی برای تولید آهن و فولاد باشد.
همان طور که اشاره شداهن 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 شود.

کاربرد

آهن اسفنجی به خودی خود مفید نیست اما می تواند در
تهیه آهن نرم مورد استفاده واقع شود. اسفنجی که از کوره جدا شده یک بلومری
نامیده می شود و بطور متوالی از یک چکش سنگین ضربه می خورد تا لایه های
سرباره و اکسایش و کربن آن زدوده شود و همچنین آهن متراکم تر شود. این
عمل موجب شکل گرفتن آهن نرم (یا اصطلاحا آهن ساخته) می شود که حدود
سه درصد آن را سرباره و درصد کمی را ناخالصی ها تشکیل می دهند. اقدامات بعدی ممکن
است همراه با افزودن مقداری کربن بصورت کنترل شده و عملیات حرارتی مختلف باشد.

آهن اسفنجی چیست
فهرست