آهن اسفنجی چیست و چه کاربردی در ریخته‌گری دارد؟
بروزرسانی شده در پنج‌شنبه, 28 جولای 2022 1
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
- دلائل استفاده از گندله متخلخل
- تاریخچه آهن اسفنجی
- کاربردهای مهم آهن اسفنجی در ریخته‌گری
- فرآیند تولید آهن اسفنجی با استفاده از منابع گازی و زغال سنگ
- آمار و اطلاعات مهم درباره آهن اسفنجی
آهن اسفنجی از احیای مستقیم سنگ آهن (Direct Reduced Iron) بدست آمده و طی عملیات احیای بی واسطه، بدون نیاز به ذوب سنگ آهن، اکسیژن آن حذف می‌گردد. در این روش گندله سنگ آهن که دارای عیار ۶۷% می‌باشد، احیا گردیده و حاصل آن این محصول می‌شود که گاهی در برخی از موارد (گندله متخلخل) نامیده می‌شود. این محصول پس از ذوب و احیا در فولاد سازی، در فرآیند ریخته گری به شکل محصولات مورد نیاز در می‌آید و به سه شکل اسلب (تختال)، بیلت (شمش) و میلگرد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
دلائل استفاده از گندله متخلخل
شکل ظاهری این محصول بصورت قطعات کروی (گندله) است که به دلیل متخلخل بودن ساختار آن دارای ظاهری اسفنجی است به همین دلیل به آن آهن اسفنجی می گویند. این محصول دارای عیار بالای آهن بوده که امروزه با توجه به کمبود ضایعات آهن و افزایش قیمت آن و همچنین مشکلات زیست محیطی مورد توجه قرار گرفته است.
حدود ۵% از فولاد جهان، از این محصول (DRI) تولید می‌شود و این روند رو به افزایش است. این محصول، از احیای مستقیم سنگ آهن بدست می‌آید و اصطلاحاً به آن DRI نیز گفته می‌شود. امروزه گندله متخلخل با کاهش سنگ آهن بدون ذوب کردن آن ایجاد می‌شود و همین موضوع باعث می‌شود که یک منبع انرژی کارآمد برای سازندگان فولاد مخصوص که به فلز قراضه متکی بودند، استفاده شود.
تاریخچه آهن اسفنجی
استفاده از گندله متخلخل، حدوداً از سال ۸۹ در کوره‌های القایی ایران شروع شد. در آن سال‌ها کمبود قراضه احساس نمی‌شد و هرچند روند کیفیت قراضه نزولی بود ولی باز هم کسی به فکر استفاده از آن نبود. هندی‌ها و چینی‌هایی که کوره القایی به ایران فروخته بودند هم تشویق به استفاده از آن نمی‌کردند. شاید به خاطر اینکه پارامترهای مربوط به راندمان کوره‌هایشان افت می‌کرد.
در سال ۸۹، یکی از کارخانه‌های القایی یزد به دلایلی برای اولین بار به مصرف اسفنجی رو آورد. متعاقب آن، بسیاری از کارخانه‌ها، البته با تأخیر، از این محصول استفاده کردند. اولین واکنش، تقریباً در تمامی کارخانه‌ها، منفی بود. زیرا اولاً با روش شارژ آن آشنا نبودند و ثانیاً فسفر و گوگرد آن در مقایسه با قراضه، آنالیز ذوب را به هم می‌زد و کربن بالای آن کار را سخت می‌کرد. زمان ذوب طولانی می‌شد و سرباره بسیار، وحشتناک بود. لذا به محض استفاده، بسیاری از کارخانه‌ها استفاده از آن را تا همین اواخر متوقف کردند.
بسیاری از واحدهای کوچک و بزرگ تولید فولاد در کشور از این روش‌ها استفاده می‌کنند. ایران منابع طبیعی در دسترستری برای احیای مستقیم دارد. گندله متخلخل جایگزین مناسبی برای ضایعات آهن می‌باشد بنابراین می‌توانیم درصد بالایی از مواد اولیه جهت تأمین ذوب مورد نیاز واحدهای فولادسازی را بجای استفاده از ضایعات، از طریق این محصول تأمین کنیم.
