آهن اسفنجی چیست چه کاربردی در ریخته گری دارد

آهن اسفنجی در صنعت آهن و فولاد به عنوان جایگزینی برای ضایعات در کوره های القایی و قوس الکتریکی استفاده می شود. در طول سال ها، کمبود ضایعات ذوب گران قیمت، آهن اسفنجی را به یک ماده خام قابل توجه برای تولید فولاد با کیفیت بالا تبدیل کرده است.

تکه های سنگ آهن با استفاده از فرایندی به شکل اکسید آهن و به تبع آن صورتی از آهن بازیافتی تولید می شوند تا آهن اسفنجی شکل بگیرد. این سنگ های معدنی در دماهای بین 800 تا 870 درجه سانتی گراد درون واحدهای مستقیم کوره قرار می گیرند و از آنجایی که این ماده از روش احیای مستقیم سنگ آهن بهره می برد به آن DRI می گویند.

روند تولید این شکل از متریال اولیه محصولات فولادی از طریق روش احیای مستقیم سنگ آهن به شکل گلوله های آهنی ریز رو به افزایش است. این محصول در نهایت پس از تولید بهترین و کارآمدترین مواد برای تولید کنندگان فولادی است. البته تولید کنندگانی که مواد مصرفی پایه آن ها ضایعات آهن و آهن قراضه به شمار می آید.

آهن اسفنجی چیست؟

آهن اسفنجی شکلی از آهن است که می‌توان آن را مستقیما از سنگ آهن از طریق فرآیند احیا تولید کرد. آهن اسفنجی در برخی از اوقات به نام قلوه آهن نیز شناخته می شود. در کارخانجات ذوب آهن، سنگ معدن در معرض عوامل کاهنده مختلفی مانند گاز طبیعی یا گازی که از زغال سنگ ساطع می شود، قرار می گیرد تا به شکلی درآید که به آن آهن اسفنجی گویند. به طور کلی  آهن اسفنجی را در بسیاری از انواع کوره ها مانند کوره القایی، کوره زغال چوب و کوره اکسیژن تولید می کنند.

آهن اسفنجی مزایای زیادی نسبت به سایر انواع آهن ذوب شده مشابه دارد. این محصول نسبت به آهن خام برتری دارد؛ زیرا از نظر میزان محتوای آهن غنی تر است. به دلیل این خاصیت، کاربردهای زیادی در کوره های برقی دارد. این ماده را می توان در کارخانجات ریخته گری مختلف به شکل پودری با بسیاری از فلزات دیگر مخلوط کرد تا انواع محصولات حاوی آهن تولید شود.

مطلب پیشنهادی : زانو و سه راهی درب دار

مزایای استفاده از آهن اسفنجی

آهن اسفنجی در نوع خود یک محصول خاص و منحصر به فرد است که مزایای زیادی را با خود به همراه دارد. از جمله این مزایا می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم.

• آهن اسفنجی یکی از بهترین محصولات جایگزین در واحدهای خنک کننده و کوره های اکسیژن با محصولاتی مثل ضایعات فلزی است.
• قلوه آهن خالص بوده و فاقد هر نوع آلیاژ اضافی دیگر از جمله روی، مس و قلع است.
• بهره وری از آهن اسفنجی نسبت به محصولات مشابه افزایش پیدا می کند. در نتیجه افزایش بهره وری صرفه جویی خود به خود وارد چرخه تولید محصولات آهنی می شود.
• اگر از این محصول در کوره های قوس الکتریکی استفاده شود، می توان انتظار داشت که زغال سنگ نامناسب را وارد جریان تولید آن هم با خواص واکنش پذیری بهتر کند.
• آهن اسفنجی امکانی را فراهم می کند که حتی ضایعات فلزی ناخالص هم وارده بخشی از چرخه فولاد سازی شود.
• درصد نفوذ عناصری مثل گوگرد در آهن اسفنجی در مقایسه با ضایعات آهن یا آهن قراضه ها کمتر است.

کاربرد آهن اسفنجی

آهن اسفنجی به عنوان ماده اولیه مورد استفاده در ریخته گری برای ساخت آهن یا فولاد فرفوژه باید پردازش شود. طی فرایند پرداخت محصولی تولید می شود که با به حداقل رساندن نیاز به ذوب آهن به عنوان یک ماده اولیه کم مصرف برای تولید کنندگان فولاد متکی به ضایعات فلزی کمک می کند.

این محصول به شکل یک ماده محوری برای تولید انواع اقلام فولادی با بهترین کیفیت مورد استفاده قرار می گیرد. آهن اسفنجی بخشی است که جایگزین ضایعات فولادی می شود و بنابراین برای مونتاژ فولاد از طریق کوره های القایی و کوره های قوس الکتریکی ضروری است. به طور کلی می توان گفت که آهن اسفنجی یکی از حیاتی ترین مواد خامی است که شرکت های فولادسازی تولید می کنند؛ زیرا برای تولید بیشتر آهن و محصولات فولادی کاملا ضروری هستند.

مطلب پیشنهادی : لوله سیاه تست آب

تفاوت بین آهن اسفنجی و آهن خام

هم آهن اسفنجی و هم آهن خام دو شکل اصلی آهن هستند که می توان از طریق فرآوری سنگ آهن طبیعی آن ها را تولید کرد. آهن اسفنجی شکلی از آهن است که می‌توان آن را مستقیما از سنگ آهن از طریق فرآیند احیا تولید کرد، در حالی که آهن خام نوعی آهن است که می‌توان آن را با ذوب سنگ آهن همراه با زغال سنگ و سنگ آهک تحت فشار بسیار بالا تولید کرد. از این رو، تفاوت اصلی بین آهن اسفنجی و آهن خام در شکل تولید آن ها نهفته است.

البته یک تفاوت دیگر را نیز می توان برای این دو محصول بنیادی بیان کرد و آن متخلخل بودن آهن اسفنجی است. همین مسئله باعث می شود تا آهن خام که از چنین مزیتی برخوردار نیست حالت متراکم تری داشته باشد.