200 200 66 - 021
همراه شما در قلب بازار آهن
آهن‌آلات
میلگرد
میلگرد
میلگرد آجدار
میلگرد ساده
قیمت همه محصولات میلگرد
ورق
ورق
ورق ST52
ورق آجدار
ورق ضدسایش
ورق گالوانیزه
رابیتس
ورق رنگی
گریتینگ
ورق روغنی
ورق اسیدشویی
قیمت همه محصولات ورق
تیر‌آهن
تیر‌آهن
تیرآهن ۱۴
تیرآهن ۱۶
تیرآهن ۱۸
ریل
هاش
قیمت همه محصولات تیر‌آهن
قوطی پروفیل
قوطی پروفیل
پروفیل صنعتی
پروفیل سبک و مبلی
پروفیل زد (Z)
قیمت همه محصولات قوطی پروفیل
صنایع مفتولی
صنایع مفتولی
میلگرد بستر
مفتول سیاه
مفتول گالوانیزه
توری مش و جوشی
خاموت
سیم خاردار
بولت و مهره
توری پرسی و سرندی
توری گابیون
فنس مرغی
توری فرنگی
فنس دور باغی و حصاری
قیمت همه محصولات صنایع مفتولی
نبشی و ناودانی
نبشی و ناودانی
نبشی
ناودانی
سپری
والپست
قیمت همه محصولات نبشی و ناودانی
تسمه آهنی
تسمه آهنی
چهارپهلو
قیمت همه محصولات تسمه آهنی
لوله
لوله
لوله مانیسمان
لوله داربستی
لوله گالوانیزه
لوله درز مستقیم صنعتی، آب و گاز
لوله اسپیرال
لوله گوشتدار
لوله جدار چاه
قیمت همه محصولات لوله
فولاد آلیاژی
فولاد CK45
فولاد CK45
قیمت همه محصولات فولاد CK45
فولاد MO40
فولاد MO40
قیمت همه محصولات فولاد MO40
فولاد VCN 200،150،100
فولاد VCN 200،150،100
قیمت همه محصولات فولاد VCN 200،150،100
فولاد تندبر (خشکه هوایی)
فولاد تندبر (خشکه هوایی)
قیمت همه محصولات فولاد تندبر (خشکه هوایی)
فولاد سردکار
فولاد سردکار
فولاد SPK
فولاد SPK-R
فولاد SPK-NL
فولاد آموتیت
فولاد سردکار نقره‌ای
فولاد ۱٫۲۷۶۷
قیمت همه محصولات فولاد سردکار
فولاد اتومات (خوش تراش)
فولاد اتومات (خوش تراش)
قیمت همه محصولات فولاد اتومات (خوش تراش)
فولاد یاتاقان
فولاد یاتاقان
فولاد ۱۰۰Cr6
فولاد ۱۴۵Cr6
قیمت همه محصولات فولاد یاتاقان
فولاد گرمکار
فولاد گرمکار
قیمت همه محصولات فولاد گرمکار
فولاد فنر
فولاد فنر
فولاد فنر ۷۰Cr2
فولاد فنر CK60
فولاد CK75
فولاد ۱٫۸۱۵۹
فولاد ۱٫۷۱۱۷
فولاد ۱٫۷۱۰۳
فولاد ۱٫۷۱۷۶
قیمت همه محصولات فولاد فنر
سوپر آلیاژ
سوپر آلیاژ
اینکونل
مونل
هستلوی
نیمونیک
قیمت همه محصولات سوپر آلیاژ
فولاد قالب پلاستیک
فولاد قالب پلاستیک
قیمت همه محصولات فولاد قالب پلاستیک
فولاد نیتراته
فولاد نیتراته
قیمت همه محصولات فولاد نیتراته
فولاد سمانته
فولاد سمانته
قیمت همه محصولات فولاد سمانته
استنلس استیل
میلگرد استیل
میلگرد استیل
میلگرد استیل 304
میلگرد استیل 316
میلگرد استیل 420
میلگرد استیل 321
میلگرد استیل 430
میلگرد استیل 431
قیمت همه محصولات میلگرد استیل
ورق استیل
ورق استیل
ورق استیل 304
ورق استیل نسوز 310
ورق استیل 316
ورق استیل 430
قیمت همه محصولات ورق استیل
پروفیل و لوله استیل
پروفیل و لوله استیل
قیمت همه محصولات پروفیل و لوله استیل
فلزات غیر آهنی
آلومینیوم
آلومینیوم
نبشی آلومینیوم
ورق آلومینیوم
لوله آلومینیوم
پروفیل آلومینیوم
قیمت همه محصولات آلومینیوم
تیتانیوم
تیتانیوم
قیمت همه محصولات تیتانیوم
مس
مس
فسفر برنز
آلومینیوم برنز
فلز برنج
قیمت همه محصولات مس
نیکل
نیکل
قیمت همه محصولات نیکل
image

آهن اسفنجی چیست و چه کاربردی دارد؟

سینا عاشوری

تاریخ انتشار: 3 سال پیش

10 دقیقه مطالعه

آهن اسفنجی یکی از محصولاتی به شمار می‌رود که اخیرا تجارت آن طرفداران زیادی پیدا کرده است و به عنوان گزینه‌ای جذاب در بازار آهن‌آلات و فولاد شناخته می‌شود. این محصول از احیای مستقیم سنگ آهن به وجود می‌آید و مهم‌ترین ویژگی آن داشتن عیار بالاست که موجب محبوبیت این محصول در میان خریداران شده است. در سال‌های گذشته روش‌های مختلف و گوناگونی برای تولید با بازدهی بیشتر این محصول ابداع شده است که در کشور‌های مختلف به کار گرفته می‌شود.
کشور ایران نیز توانسته است با استفاده از دانش و تجربه متخصصان داخلی اقدام به بومی‌سازی روش تولید آهن اسفنجی نماید و به عنوان یکی از کشور‌های بزرگ تولید کننده این محصول شناخته شود. در این مقاله تلاش بر این شده است که شما را با آهن اسفنجی، نحوه‌ی تولید و کاربرد‌های آن آشنا کرده و به سوالات احتمالی شما درباره این محصول پاسخ دهیم. 

تعریف آهن اسفنجی

آهن اسفنجی یا گندله متخلخل به ماده‌ای گفته می‌شود که از احیای سنگ آهن به روش مستقیم (Direct Reduced Iron) یعنی بدون نیاز به عملیات ذوب کردن به وجود می‌آید. در طی فرآیند احیای مستقیم و به دلیل خروج گاز اکسیژن، سنگ آهن به قطعات کروی شکل، با شکل ظاهری متخلخل مانند اسفنج که بر روی سطح خود دارای سوراخ‌های کوچکی است تبدیل می‌شود. همین شکل و ویژگی ظاهری نیز دلیل نام‌ گذاری این محصول شده است.

آهن اسفنجی

آهن اسفنجی پس از ذوب شدن و در طی فرآیند ریخته ‌گری به سه محصول شمش، تختال (اسلب) و میلگرد تبدیل می‌ شود که این سه محصول برای استفاده در مصارف مختلف به کارخانجات ارسال شده و در آنجا به محصولات پرکاربردتر دیگری تبدیل می ‌شوند. گندله که دارای عیار بسیار بالایی از آهن است، امروزه با توجه به کمبود ضایعات آهن و مسائل زیست محیطی بسیار مورد توجه قرار گرفته است و به عنوان جایگزین مناسبی برای ضایعات آهن شناخته می‌شود.


روش تولید آهن اسفنجی

به طور کلی سنگ آهن به دو روش گاز طبیعی و زغال سنگ احیا شده و منجر به تولید آهن اسفنجی می‌شود. فرایند احیای سنگ آهن به وسیله گاز طبیعی به سه روش میدرکس،HYL و Purofer انجام می‌ شود که در میان این روش‌ها، روش میدرکس نسبت به سایر روش‌ها کاربردی تر است. در فرایند احیا به وسیله زغال سنگ نیز از روش‌های Jindal ،DRC و SL/ RN جهت تولید این محصول استفاده می‌شود. در ادامه به بررسی این روش‌ها می‌پردازیم و درباره هرکدام توضیحاتی ارائه خواهیم داد.

1- تولید به روش میدرکس

در این روش که یکی از مناسب‌ترین روش‌ها برای احیای سنگ‌آهن به شمار می‌آید، در ابتدا گاز متان وارد واحد شکست شده تا به دو گاز احیا کننده اکسیژن و هیدروژن تجزیه شود. پس از آن متان تجزیه شده در یک کوره استوانه‌ ای دمیده می‌ شود. همزمان با دمیدن متان تجزیه شده، سنگ آهن از بالا داخل کوره انداخته می‌شود تا با گاز متان تجزیه شده برخورد کند.
گاز طبیعی متان تجزیه شده هنگامی که در کوره دمیده شد، داغ می‌شود و سنگ‌های آهن به هنگام برخورد با آن اکسیژن خود را از دست می‌ دهند. در آخر گلوله‌هایی متخلخل از آهن خالص که پخته و سخت شده‌اند تحت عنوان محصول نهایی ارائه می‌شوند. آهن اسفنجی که با روش میدرکس تولید می ‌شود به دلیل سختی بیشتر در هنگام انجام عملیات ذوب به انرژی بیشتری نیز نیاز خواهد داشت.

تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس

روش میدرکس یکی از پربازده‌ترین روش‌ها برای تولید آهن اسفنجی به شمار می‌آید و حدود 80 درصد از آهن اسفنجی ایران نیز به همین روش تولید می‌شود.

2- تولید به روش HYL

در روش HYL نیز مانند روش میدرکس، از گاز طبیعی برای احیای سنگ آهن استفاده می‌ شود، با این تفاوت که تجهیزات مورد نیاز در این فرایند و مراحل تولید محصول نهایی دارای پیچیدگی و هزینه بیشتری نسبت به روش میدرکس می‌باشند.
پروسه احیای سنگ آهن شامل دو بخش کلی یعنی یک بخش آماده‌ سازی و تجزیه گاز طبیعی و بخش کوره احیای آهن می باشد. در واحد آماده سازی گاز طبیعی، گاز طبیعی متان با بخار آب ترکیب شده و منجر به تجزیه عناصر تشکیل دهنده می‌شود. سپس این عناصر در کوره با سنگ آهن دمیده خواهد شد که محصول نهایی و به دست آمده آهن اسفنجی است.

تولید آهن اسفنجی به روش HYL

آهنی که در این فرایند تولید می‌شود دارای کربن بیشتری در محتوای خود است و به اصطلاح کربوره شده است.

3- تولید به روش SL/Rn

در این روش به جای گاز طبیعی از زغال سنگ برای فرایند احیای سنگ آهن استفاده می‌شود. این فرایند شامل یک بخش تغذیه است که در آن مواد اولیه با یکدیگر ترکیب می‌شوند. مواد اولیه شامل سنگ آهن یا کلوخه آهن است که ابتدا به بخش تغذیه کننده وارد شده و پس از آن آهک و دولومیت به همراه زغال سنگ به مواد اولیه اضافه می شود تا برای مرحله احیا به کوره افقی فرستاده شوند.
یکی از دلایل استفاده از دولومیت و آهک در ترکیب مواد اولیه کمک به حفظ درصد گوگرد مورد نیاز برای انجام فرآیند است. در بخش کوره افقی که دارای شیب خیلی کمی است و به صورت دورانی حرکت می‌ کند، مواد اولیه در آنجا ریخته می‌شود و به صورت آهسته در کوره به حرکت در می ‌آیند.
در این مرحله دمای کوره تا حدی بالا می‌رود که زغال سنگ کک نشود و شروع به سوختن و تولید دی ‌اکسید کربن کند. تولید دی‌ اکسید کربن آنقدر ادامه پیدا می‌ کند و دما بالا می‌رود تا سنگ آهن به صورت کامل احیا شود.

تولید آهن اسفنجی به روش SL/Rn

سپس سنگ آهن احیا شده به واحد خنک سازی روانه شده و در آخر با استفاده از روش‌ های مغناطیسی آهن اسفنجی به عنوان محصول نهایی جداسازی می ‌شود.


کاربرد آهن اسفنجی

به طور کلی، آهن اسفنجی جایگزین مناسبی برای ضایعات آهن به شمار می‌آید. در نتیجه با استفاده از آن می‌توان درصد بالایی از مواد اولیه جهت فراهم آوردن ذوب مورد نیاز واحدهای فولادسازی را به جای استفاده از ضایعات  تهیه نمود. از مهم‌ترین کاربردهای این محصول، استفاده شدن در کوره‌های القائی است که توانایی جایگزینی 50 درصدی آن با قراضه وجود دارد.

از جمله دیگر کاربرد‌های آهن اسفنجی، استفاده از این محصول در صنایع چدن و فولادسازی است که به دلیل خلوص بالای آهن و ترکیبات شیمیایی خاص خود، باعث تولید فولاد مستحکم و با کیفیت‌تری می‌شود.همچنین از دیگر کاربرد‌های این محصول می‌توان به ساخت انواع شمش فولادی در کوره‌های قوس الکتریکی اشاره کرد که میزان بهره‌ وری و بازدهی شمش فولادی را به مقدار مناسبی افزایش می‌دهد.
استفاده از این محصول در صنعت تولید اسلحه و ابزار‌های آهنی، از دیگر کاربرد‌ها و تفاوت‌های آهن اسفنجی با ضایعات آهن است که به دلیل خواص خود استحکام بیشتری به این محصولات می‌دهد. 


خطرات آهن اسفنجی

توانایی اکسیداسیون، زنگ‌زدگی و اشتعال‌پذیری بالا در حالت خمیری را می‌توان از جمله خطرات مهم آهن اسفنجی نامید. برای برطرف کردن این مشکلات نیاز است تا در اسرع وقت این محصول به فولاد تبدیل شود و یا حفاظی برای آن در نظر گرفته شود. برای حل مشکل اکسیداسیون نیز می‌توان با استفاده از آهک، سیلیکات سدیم، گاز خنثی و همچنین قرار دادن در محفظه سر پوشیده از این محصول محافظت کرد.


تفاوت آهن اسفنجی و گندله

در مورد تفاوت آهن اسفنجی و گندله می‌توان اینگونه توضیح داد که گندله آهن از کنسانتره آهن (به شکل آسیباب‌شده)، به همراه چند نوع ماده افزودنی تولید می‌شود و در واحد‌های احیای مستقیم و ذوب مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما آهن اسفنجی به وسیله‌ی احیای مستقیم گندله آهن تولید می‌شود و در آن هیچ فرایند ذوبی انجام نمی‌شود. در واقع اگر بخواهیم به صورت ساده تفاوت این دو محصول را توضیح دهیم، می‌توان گفت که گندله، ماده اولیه تولید آهن اسفنجی به حساب می‌آید.


بریکت و نرمه آهن اسفنجی چیست؟

بریکت در واقع همان آهن اسفنجی است با این تفاوت که در زمان تولید، به شکل تکه‌های بزرگ فشرده و قالب‌گیری می‌شود و با توجه به نوع مواد و دمایی که در آن بریکت‌زنی انجام می‌شود، به سه دسته بریکت سرد، بریکت گرم و بریکت نرمه (یا همان نرمه آهن اسفنجی) تقسیم می‌شود.


قیمت آهن اسفنجی

قیمت آهن اسفنجی نیز مانند بیشتر محصولات فولادی با توجه به قیمت دلار به روزرسانی می‌شود و نوسانات ارزی از عوامل مهم در تعیین قیمت این محصول به شمار می‌آید. شما می‌توانید جهت دریافت مشاوره و اطلاع از آخرین قیمت این محصول با شماره تلفن ۶۶۲۰۰۲۰۰۰۲۱ تماس برقرار کنید و با مشاورین باتجربه فولادینو به صورت مستقیم ارتباط داشته باشید.


جمع‌بندی

در این مقاله ابتدا این محصول را تعریف کردیم، سپس به بررسی روش‌های تولید این محصول پراهمیت پرداخته و در آخر به کاربرد‌های این محصول اشاره کردیم. شما می‌توانید برای دیدن سایر مقالات آموزشی، سفارش و خرید انواع محصولات و قیمت روز محصولات فولادی بر روی لینک گذاشته شده کلیک کنید.

همین الان تماس بگیرید
200 200 66 - 021