آهن اسفنجی چیست ؟
آهن اسفنجی با ساختار متخلخل و مقدار بالای آهن، حاصل فرآیند احیای سنگ آهن در کوره احیای مستقیم (DRF) است. این سنگ آهن اغلب در قالب کلوخه، گندله و یا ذرات ریزتر به کوره افزوده می‌شود تا به‌وسیله گازهای احیاکننده که از کک یا گاز طبیعی منتشر می‌شوند، به آهن اسفنجی تبدیل شود. سنگ‌های اکسید آهن که از زمین خارج می‌شوند، از طریق فرآیند احیا، اجازه جذب کربن را می‌دهند. در این احیای طبیعی، هنگامی‌که سنگ آهن با کربن گرم می‌شود، سطحی با علائم سوراخ ایجاد می‌شود، ازاین‌رو به آن اهن اسفنجی گفته می‌شود.
روش تولید آهن اسفنجی چگونه است؟
اصلی‌ترین روش تولید آهن اسفنجی، استفاده از زغال غیر کک شو از طریق فرآیند احیای سنگ‌آهن در کوره دوار است. تولید این محصول در یک درجه حرارت مشخص و فشار اتمسفری کنترلی انجام می‌شود. شرکت میدرکس آمریکا اولین شرکتی بود که این فراورده را تولید کرد و اولین روش تولید آهن اسفنجی هم به نام این شرکت نام‌گذاری شده است.
کاربرد آهن اسفنجی
از کاربردهای آهن اسفنجی میتوان به استفاده از آن به‌جای ضایعات آهن در فرایند ذوب اشاره کرد. کاربردهای این محصول در کوره‌های القائی بسیار بیشتر از دیگر روش‌های ذوب است؛ زیرا در این روش میتوان با داشتن تجربه و دانش کافی، نزدیک به ۵۰ درصد آهن اسفنجی را جایگزین آهن‌قراضه کرد. همچنین از دیگر کاربردهای آن میتوان به ساخت آهن فرفورژه یا فولاد فراوری‌شده اشاره نمود.
مزایای آهن اسفنجی چیست؟
ازجمله مزایای آهن اسفنجی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- جایگزین مناسب برای قراضه در واحدهاي فولادسازي
- کیفیت فلزکاری بالا
- گوگرد و فسفر کمتر
- حاوی عناصر زائد کمتر نسبت به قراضه آهن
- امکان استفاده به‌عنوان عامل خنک‌کننده جایگزین قراضه آهنی در واحدها و کوره‌های اکسیژنی
- روش سریع‌تر از قراضه آهن
- روش احیای مستقیم از روش کوره بلند ارزان‌تر است.
- روش احیای مستقیم نسبت به روش کوره بلند دارای محدودیت‌های زیست‌محیطی کمتری است.
- عیار بالاتر نسبت به آهن خام
- استفاده از روش احیای مستقیم در واحدهای کوچک فولادسازی نیز توجیه اقتصادی دارد.
- سهولت حمل و ذخیره آهن اسفنجی به‌صورت آهن گرم کلوخه شده (HBI)
- امکان استفاده از گاز طبیعی بدون حذف ناخالصی‌های آن درروش احیای مستقیم وجود دارد.
تفاوت آهن اسفنجی با گندله چیست؟
بررسی مواد اولیه موردنیاز برای تولید هریک از این محصولات، تفاوت آهن اسفنجی با گندله را مشخص می‌کند. گندله سنگ‌آهن از کنسانتره آهن که آهن آسیاب شده است، تولید می‌شود و می‌تواند در واحدهای ذوب و واحدهای احیا مستقیم به کار رود. آهن اسفنجی از احیای مستقیم گندله آهن به دست می‌آید؛ به‌طوری‌که هیچ فرایند ذوبی صورت نمی‌گیرد. این محصول در کوره‌های ذوب مجتمع‌های فولادسازی همراه با ضایعات آهن به کار می‌رود.
