آهن اسفنجی

تولید فولاد دنیا طبق آمارها در سال ۲۰۱۷ نزدیک به  ۱۷۰۰ میلیون تن بوده است که در حدود ۵ درصد فولاد دنیا معادل ۸۵میلیون تن آن از آهن اسفنجی تولید می شود. اما امروزه تولید آهن اسفنجی به دلیل کاربردها و مزایایی که دارد، در بسیاری از کشورهای دنیا به صورت گسترده انجام می شود. که از جمله مهم ترین و اصلی ترین کشورهای تولید کننده آهن اسفنجی در دنیا می توان به هند،چین و ایران  اشاره نمود.

تولید آهن اسفنجی در ایران در سال ۲۰۱۸ حدود ۲۵ میلیون تن از سهم جهانی در کنار کشورهای بزرگ تولید کننده مثل هند و چین بوده است.از این رو تجارت  آهن اسفنجی در ایران و نقش صادراتی آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

ضررورت و اهمیت تولید آهن اسفنجی

استفاده از آهن اسفنجی در کوره های القائی یکی از اولین و مهم ترین کاربردهای آن است. با استفاده از آهن اسفنجی در کوره های القایی می توان تا حدود ۵۰ درصد آهن اسفنجی جایگزین قراضه شود که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر است. البته ناگفته نماند که به کارگیری  آن در کوره های القایی نیازمند دانش و تجربه می باشد.

از دیگر مزایا و کاربردهایی که آهن اسفنجی در مقایسه با قراضه دارد، می توان به امکان استفاده از آن دربیشتر  روش های تولید فولاد اشاره کرد.به همین دلیل امروزه بسیاری از واحدهای کوچک و بزرگ تولید فولاد از این روش استفاده می کنند. علاوه بر این آهن اسفنجی جایگزین بسیار مناسب برای ضایعات و قراضه آهن می باشد. بنابراین می توان درکنار  استفاده از قراضه به عنوان خوراک ذوب برای واحد های فولاد سازی از آهن اسفنجی استفاده کرد.

همچنین آهن اسفنجی به دلیل عیار بالایی که دارد، برای تولید آهن و فولاد منبع مناسبی است. امروزه از قراضه آهن و یا آهن اسفنجی برای تولید شمش و محصولات فولادی استفاده می شود.

با تکمیل فرم زیر ارتباط خود را با ما گسترش دهید.

 

شرکت مبین فولاد آسیا  با هدف تکمیل زنجیره تامین خودو با بهره گیری از بهترین تولید کنندگان آهن اسفنجی در ایران , اقدام به عرضه آن مطابق با درخواست مشتری نموده است.

 آهن اسفنجی

از بازیافت کانی آهن طبیعی و یا فرآوری شده بدون رسیدن به دمای ذوب ، آهن اسفنجی به دست می آید. آهن اسفنجی برای ساخت آهن و فولاد با عیار بالا است. در روش بازیافت کانی آهن طبیعی یا فرآوری شده بدون رسیدن به دمای ذوب، گندله سنگ آهن که از عیار ۶۷ درصد می باشد، احیا می شود و حاصل آن آهن اسفنجی با متالیزاسیون Fe در حدود۹۲ درصد به دست می آید. در فرایند ریخته گری آهن اسفنجی بعد از ذوب و احیا در فولاد سازی به شکل محصول مورد نیاز در می آید که معمولا به شکل اسلب یعنی (تختال) یا  بیلت (شمش) مورد استفاده قرار می گیرد.

یکی از دلایل مشهور شدن این آهن به آهن اسفنجی به دلیل شکل ظاهری آن می باشد، که به صورت اسفنج است. چرا که شکل ظاهری آهن اسفنجی به صورت قطعات کروی متخلخل است که دارای ظاهر اسفنجی میباشد به همین دلیل به آن آهن اسفنجی می گویند. این نوع آهن به دلیل داشتن عیار بالا بسیار مفید و مناسب است و همچنین باتوجه  به کمبود ضایعات آهن و افزایش قیمت آن و نیز مشکلات زیست محیطی رواج بیشتری دارد.

با وجود این که بسیاری از ما ممکن است، برای اولین بار اسم آهن اسفنجی را شنیده باشیم، ولی با این حال، آهن اسفنجی محصولی قدیمی است و تاریخچه ای طولانی دارد. برای اولین بار در قرن شانزدهم میلادی تولید آهن اسفنجی در خاورمیانه ، مصر و اروپا شروع شده است. البته بر اساس برخی شواهد تاریخی چینی ها در حدود ۵۰۰ سال قبل از میلاد به فناوری کوره های بلند برای تهیه چدن دست یافته بودند. این روش، که تهیه فلز از آهن اسفنجی است، این مزیت را دارد که در دمای پایین یعنی در حدود ۱۱۰۰ درجه سلسیوس فلز از آهن اسفنجی به دست آید.

روش دیگر مرسوم تولید فولاد با استفاده از احیای مستقیم آهن می باشد که در کشورهایی که گاز طبیعی ارزان قیمتی در اختیار دارند محبوبیت بیشتری دارد.در این روش بدون انجام عملیات ذوب احیای سنگ آهن صورت می پذیرد و آهن خام حاصل از این کوره ها آهن اسفنجی است.آهن اسفنجی به دست آمده دانه های متخلخلی با عیار حدودا ۹۲ تا ۹۶ درصد و اندازه بزرگتر از ۶ میلی متر است که جایگزین مناسبی برای ضایعات آهن جهت ذوب است.۳۲ درصد فولاد خام جهان به روش های احیای مستقیم  و استفاده از کوره های الکتریکی استفاده می شود.

 فرآیند تولید آهن اسفنجی

برای تولید آهن اسفنجی از روش های مختلفی استفاده می شود.

از جمله این روش ها می توان به روش میدرکس MIDREX و اچ –وای- ال HYL اشاره نمود.از بین این دو روش ، روش میدرکس به عنوان پر استفاده ترین روش تولید در ایران و جهان مورد استفاده قرار می گیرد.

در روش تولید آهن اسفنجی به صورت میدرکس، گاز طبیعی وارد واحد شکست گاز می شود. بعد از آن در نتیجه حرارت وارد شده ، کتالیست های مخصوص به هیدروژن و کربن تبدیل می شود. سپس هیدروژن و کربن وارد کوره ای به نام کروه احیا شده و با اکسیژن گندله سنگ آهن ترکیب ، و سبب ایجاد احیای سنگ آهن می شود. این روش تولید کم مصرف ترین روش و پر بازده ترین روش ها در ایران و جهان می باشد. در ایران بیش از ۸۰ درصد آهن اسفنجی به این روش تولید می شود.

 مزایای استفاده از آهن اسفنجی

امروزه استخراج آهن اسفنجی در سرتاسر دنیا به صورت گسترده انجام می شود. چرا که با استفاده از فرآیند احیای آهن ، تقریبا بر همه مشکلات روش های سنتی غلبه شده است. علاوه بر این هزینه استخراج و عملیات در احیای  آهن، بسیار کمتر از هزینه تولید در کارخانه یکپارچه فولاد می باشد و همچنین نیز برای کشورهایی که منابع ذغال سنگ در آن ها محدود می باشد، انتخاب مفید و موثر تری است.

افزون بر این ،استفاده و تولید آهن اسفنجی در مقایسه با قراضه آهن ، اقتصادی تر و به صرفه تر می باشد. چرا که آهن اسفنجی تقریبا به اندازه چدن دارای ۹۰ تا ۹۴ درصد آهن خالص است. به همین دلیل برای کوره های الکتریکی در کارخانه فولاد یک گزینه بسیار عالی و مناسب می باشد. چرا که به کارخانه های فولاد سازی این امکان را می دهد که میزان استفاده از قراضه آهن و ضایعات را کاهش داده و فولادی با کیفیت بهتر را تولید کنند.

در روند تولید آهن اسفنجی از گندله و یا سنگ آهن طبیعی استفاده می شود که تنها استثنا در این فرآیند بستر سیال می باشد، که در طی آن از تکه های سنگ آهن معدنی نیز استفاده می گردد.

استفاده از آهن اسفنجی در مقایسه با قراضه سریع تر و راحت تر و آسان تر است. به دلیل این که برای تولید آهن اسفنجی از واحد احیای مستقیم و کوره الکتریکی استفاده می شود، هزینه آن کمتر از هزینه راه اندازی یک واحد کوره بلند است. استفاده از آهن اسفنجی محدودیت های زیست محیطی کمتری در مقایسه با قراضه آهن دارد. داشتن عیار بالاتر نسبت به قراضه آهن از دیگر مزیت های آهن اسفنجی است.

آهن اسفنجی بهترین و مناسب ترین جایگزین برای قراضه آهن در واحد های فولاد سازی می باشد .

از جمله ویژگی های آهن اسفنجی می توان به عیار بالا ، همگن و یکنواخت بودن آن ، مقدار گوگرد و فسفر کمتر ،کاهش قابل توجه عناصر مزاحم مثل مس ، کروم ، قلع ، روی و… ، حمل و نقل و انبار کردن آسان تر اشاره کرد .