نوشته‌ها

آهن اسفنجی چیست؟

آهن اسفنجی منبع با کیفیتی است که برای ساخت و تولید فولاد و آهن استفاده می شود. این ماده مستقیماً از کاهش آهن تولید می شود. در فرآیند بازسازی سنگ آهن ، اکسیژن آزاد شده و به گلوله های کروی خالی تبدیل می شود ، دلیل اصلی این نام عجیب وجود چنین سوراخ هایی در ساختار این جعبه ها است که باعث شناخته شدن آنها به عنوان اسفنج آهن شده است.

تاریخچه تولید آهن اسفنجی در ایران

تولید و استفاده از آهن اسفنجی در ایران اولین بار در سال 1389 اتفاق افتاد در آن سال ها که هنوز برای تولید آهن خام کمبود قراضه وجود نداشت . تولید این ماده به دلیل احتمال کاهش کارایی کوره های تولید آهن خام و اعتقاد عمومی این ماده برای کوره های القایی نامناسب است ،بنابراین هیچ کس از آن استفاده نکرده است.

این ماده در ایران توسط کارخانه تولید کوره های القایی در یزد در سال 1989 مورد استفاده قرار گرفت و بعداً کارخانه های دیگر نیز از این ماده استفاده کردند. با این حال استفاده از این آهن در ابتدا با واکنش های منفی همراه بود زیرا وجود فسفر و گوگرد در آهن کاهش یافته مستقیم ، تجزیه و تحلیل مذاب آن را در مقایسه با ضایعات و زمان ذوب طولانی مدت تغییر داد. همچنین ، کارخانه ها با روش شارژ آشنا نبودند و این کار را دشوارتر می کرد.

آنالیز آهن اسفنجی

آهن اسفنجی دارای خواص زیر است:

  • مقادیر زیادی آهن و درصد خلوص بسیار بالا و همچنین فلز کاری بالا
  • سازگاری و یکنواختی از نظر کیفیت
  • کمبود عناصر سمی مانند سرب ، قلع ، روی ، تنگستن و غیره در محتوای آن
  • محتوای کم فسفر و گوگرد در آن
  • حداقل میزان گرد و غبار را در طول مسیر حمل و نقل جذب می کند
  • حرکت بدون وقفه در لوله ها و نوار نقاله ها به دلیل جریان خوب و روان

آهن اسفنجی چیست

کاربرد آهن اسفنجی

آهن اسفنجی نتیجه کاهش مستقیم و بدون ذوب شدن گلوله ها در کوره های احیا مستقیم است، که به دلیل فرم متخلخل آن آهن اسفنجی شناخته می شود. همانطور که در بالا ذکر شد ، یکی از مهمترین موارد استفاده این ماده در کوره های القایی ، تولید آهن و فولاد خام است. در واقع این ماده جایگزین خوبی برای ضایعات آهن است .
در كوره های القایی، حدود 50٪ آهن اسفنجی می تواند به عنوان قراضه جایگزین شود.

مراحل تولید آهن اسفنجی

روش های مختلفی برای تولید آهن اسفنجی وجود دارد ، اما 3 نمونه از معروف ترین روش ها عبارتند از:

  • استفاده از گاز طبیعی
  • استفاده از زغال سنگ حرارتی
  • شیوه احیای مستقیم میدرکس

در دو روش استفاده از گاز طبیعی و زغال سنگ حرارتی ، اکسیژن از انواع مختلف مواد معدنی آهن جدا می شود، که در دمای زیر نقطه ذوب یا 1200 درجه سانتیگراد رخ می دهد.
در روش سوم کاهش مستقیم یا میدرکس است ، اما به محل کارخانه و منابع موجود بستگی دارد. در این روش به دلیل استفاده زیاد از کربن آلوده می تواند مقادیر زیادی گازهای سمی و آلوده را در هوا آزاد کند. اما به دلیل ذخایر بالای زغال سنگ ، روش سوم همچنان در تولید این ماده استفاده می شود.
در حال حاضر هند و ایران به عنوان بزرگترین تولید کننده این ماده اسفنجی شناخته می شوند.

فواید آهن اسفنجی

آهن اسفنجی و قراضه آهن دو ماده اولیه ذوب آهن و تولید محصولات آهن و فولاد هستند. اما آهن اسفنجی مزایای بیشتری نسبت به قراضه دارد و بنابراین بیشتر کارخانه های تولید فولاد از آن به عنوان ماده اولیه اصلی خود استفاده می کنند.

یکی از مزایای آهن اسفنجی خلوص آهن آن است که به 95٪ می رسد. بنابراین ، به دلیل کمبود بسیاری از ناخالصی ها ، استفاده از آن بسیار آسانتر از قراضه است . در حالی که این گلوله متخلخل به دلیل مصرف کم انرژی و آب در هنگام ذوب بسیار ارزان تر از سایر مواد اولیه است.
از دیگر مزایای این ماده اولیه این است که هنگام ذوب شدن مقدار کمی ازت در محتوای خود دارد ، بنابراین محصولات تولید شده از آن کیفیت بهتری خواهند داشت.

علاوه بر موارد فوق ، آهن اسفنجی به راحتی قابل حمل و جابجایی و حمل آسان است. علاوه بر این ، استفاده از آن در کوره های ذوب خطر انفجار به دلیل وجود ناخالصی ها را از بین می برد.
یکی دیگر از مزایای این نوع آهن مصرف کم اکسیژن در هنگام همجوشی است. وجود اکسیژن در آن مقاومت آن را کاهش می دهد و یکی از مهمترین مزایای استفاده از این نوع گلوله های متخلخل آسیب نرساندن به دیواره کوره است.
بعلاوه ، کیفیت محصولات چدنی تولید شده با این نوع آهن به دلیل قوام و کمبود عناصر سمی بسیار بالا است. عملیات متالورژی و ذوب به دلیل نیاز به فیلتراسیون به راحتی انجام می شود و در نتیجه عملکرد کوره ها به خوبی انجام می شود.

معایب آهن اسفنجی

آهن اسفنجی یا گرانول های متخلخل علاوه بر مزایای بسیار ، معایبی نیز دارند. ابتدا تولید آهن اسفنجی مراحل زیادی را طی می کند ، در حالی که پس از جمع آوری قراضه به ریخته گری ارسال می شود. اشکال دیگر این نوع آهن ، تنوع مراحل تولید و در آخر محصولات با ترکیبات شیمیایی مختلف است. به عبارت دیگر ، هر فرآیند تولید اسفنج محصولی با ترکیبات شیمیایی مختلف تولید می کند. بنابراین ، همه گرانول های متخلخل در یک دما ذوب نمی شوند.

آهن اسفنجی چیست

بریکت چیست؟

بریکت یک فرم غلیظ و فشرده از آهن اسفنجی است، که برای ذخیره سازی و حمل و نقل آسان طراحی و ساخته شده است. ببریکت سازی موثرترین راه برای کاهش اکسیداسیون یا اکسیداسیون آهن در توتون و تنباکو هنگام ذخیره سازی و حمل و نقل است. بریکت کردن باعث کاهش تخلخل سطح (جداسازی) و افزایش چگالی و مقاومت در برابر سایش می شود.

انواع بریکت براساس نوع و دمای فرآیند تولید:

  •  بریکت گرم آهن اسنفجی
  •  بریکت نرمه آهن اسفنجی
  •  بریکت سرد آهن اسنفجی

خلاصه نکات مهم آهن اسفنجی

آهن اسفنجی ماده اولیه بسیار مهمی در ساخت محصولات آهنی و فولادی با کیفیت است و بنابراین به جای قراضه استفاده می شود. در این مقاله سعی داریم اسفنج آهن و روش های تولید آن را معرفی کنیم. با ارائه مزایا ، معایب و کاربردهای آن ، توانستیم دید بهتری نسبت به این ماده اولیه داشته باشیم. البته استفاده از این نوع مواد اولیه باید به میزان متوسط ​​رعایت شود زیرا منبع اصلی آن سنگ آهن است و استخراج نامناسب آن می تواند به محیط زیست آسیب برساند.