آهن اسفنجی


1397/10/15



 

 

آهن اسفنجی یک محصول فلزی است که از طریق کاهش مستقیم سنگ آهن در حالت جامد تولید می شود این یک جایگزین برای ضایعات است و به طور عمده برای ساخت فولاد از طریق مسیر ثانویه استفاده می شود فرایند تولید اسفنج آهن هدف از حذف اکسیژن از سنگ آهن است  کیفیت آهن اسفنجی عمدتا توسط درصد فلزیزاسیون (حذف اکسیژن) تعیین می شود که نسبت آهن فلزی به کل آهن موجود در محصول است.

 

تولید آهن اسفنجی به ویژگی های مواد خام بسیار حساس است بنابراین، ضروری است که مواد شیمیایی و فیزیکی مواد خام را به صورت جداگانه و در ترکیب بررسی کنیم  مواد  اولیه برای تولید آهن اسفنجی عبارتند از سنگ آهن ذغال سنگ غیر کک و دولومیت اندازه مواد اولیه نیز نقش مهمی در فرآیند تولید آهن اسفنجی ایفا می کند اندازه مورد نیاز سنگ آهن، MPS اندازه ذرات متوسط، خواص فیزیکی آن مانند T.I.، A.I. خواص شیمیایی مانند Fe (T)، LOI، محتوای باند در فرآیند آهن اسفنجی از دو نوع زغال سنگ استفاده می شود مانند ذغال سنگ تغذیه و ذغال سنگ تزریقی .

 

فرایند :

 

فرآیند کاهش مستقیم (DRI) می تواند تقریبا به دو دسته تقسیم شود: گاز و ذغال سنگ در هر دو مورد، هدف از این فرایند این است که اکسیژن موجود در اشکال مختلف سنگ آهن (سنگ معدن، کنسانتره، گلوله، مقیاس آسیاب، گرد و غبار کوره، و غیره) به منظور تبدیل سنگ به آهن فلزی بدون ذوب کردن (زیر 1200 درجه سانتیگراد).

 

فرایند کاهش مستقیم انرژی مقرون به صرفه است, فولاد ساخته شده با استفاده از DRI نیازمند سوخت قابل ملاحظه ای است که در آن یک کوره انفجاری سنتی مورد نیاز نیست DRI بیشتر از فولاد با استفاده از کوره های قوس الکتریکی ساخته شده است تا از حرارت تولید شده توسط محصول DRI بهره مند شود .

 

تاریخچه :

 

تولید آهن اسفنجی و سپس کار کردن آن اولین روش برای تهیه آهن در خاورمیانه، مصر و اروپا بود که در آن حداقل تا قرن 16 باقی مانده بود, شواهدی وجود دارد که روش بلومیری (کوره آهن خالص)  در چین نیز مورد استفاده قرار گرفته است مزیت روش بلومینگ این است که آهن را می توان در دمای کوره پایین تر، تنها حدود 1100 درجه سانتیگراد یا بیشتر بدست آورد معایب مربوط به کوره انفجاری این است که فقط مقادیر کمی را می توان در یک زمان ساخته شده است.

 

خواص محصول :

 

- محتوای آهن بالا و درجه بالایی از فلزکاری

-  کیفیت یکنواخت و سازگار

- محتوای گوگرد و فسفر کمتر

- عنصر فراموشی ناخوشایند

- حداقل میزان گرد و غبار در طی حمل مواد

- قابلیت جریان خوب در مخازن، لوله ها و نقاله ها برای شارژ بدون وقفه و بدون دردسر

- پشتیبانی فنی برتر برای اپراتورهای کوره القایی

 

مشکلات :

 

آهن اسفنجی به دلیل اکسیداسیون و زنگ زدگی به شدت حساس است در صورت عدم محافظت از چرخه، و به طور معمول به سرعت به فولاد تبدیل می شود.

 

 

مواد خام برای ساخت آهن اسفنجی :

 

- ذغال سنگ ( عوامل مهمی که تعیین کیفیت ذغال سنگ هستند )

- خواص شیمیایی مانند کربن ثابت، محتوای خاکستر، ماده فرار و غیره:

- خصوصیات فیزیکی، واکنش پذیری و دمای هم جوشی خاکستر.

 

سنگ آهن:

 

در ساخت اسفنج آهن، سنگ آهن در حالت جامد کاهش می یابد بر خلاف فرایندهای ذوب فلزات معمول، محتوای باندی سنگ آهن قابل جدا شدن نیست به عنوان سرباره بنابراین ضروری است که سنگ معدن با محتوای Fe بالا و محتوای کم  برای بهینه سازی عملکرد در طول ساخت فولاد انتخاب شود به غیر از این، برای اطمینان از زندگی و خروجی  بهتر سنگ آهن تحت آزمایشهای مختلفی قرار می گیرد پراکندگی، شاخص های وزنی و سایش، کاهش پذیری و غیره در حال حاضر در بخش DRI استفاده می شود.

 

دولومیت:

 

دولومیت در فرایند به عنوان یک سولفوریزه عمل می کند از بین بردن گوگرد از ترکیب غذا در طول فرایند کاهش قبل از شارژ در کوره  مخلوط آن با مواد دیگر خام است این از مناطق راجستان(هند) خریداری شده است.

 

مزایای آهن اسفنجی :

 

- ترکیب شیمیایی یکنواخت است.

- حاوی هیچ ناخالصی نامطلوب نیست..

- آسان برای رسیدگی و حمل و نقل.

- اجازه شارژ اتوماتیک مداوم

- سر و صدای کمتر هنگام ذوب شدن.

- ساختار قیمت قابل پیش بینی تر

- بدون نیاز به ذغال سنگ متالورژیکی.

 

استفاده ها :

 

آهن اسفنجی به خودی خود مفید نیست، اما می توان برای ساختن آهن فرآوری شده پردازش کرد اسفنج از کوره خارج می شود، و بارها و بارها با چکش سنگین مورد ضرب و شتم قرار میگیرد  و  میتوان برای برداشتن سرباره، هر کربن یا کاربید را اکسید کرد و آهن را به هم زد این فرایند عموما آهنکاری با حدود سه درصد سرباره و کسری از درصد ناخالصی های دیگر را تشکیل می دهد.

 

امروزه آهن اسفنجی با کاهش سنگ معدن آهن بدون ذوب کردن آن ایجاد می شود, این باعث می شود که یک منبع انرژی کارآمد برای سازندگان فولاد مخصوص که به فلز قراضه متکی بودند استفاده شود.

 

 

تهیه شده در فولاد ایرانیان

Top
لوگو ساماندهی