الآلات الدقيقة لوحدة الإنتاج
فرن الدوار للاختزال
صوامع المواد الخام
أنظمة شحن المواد الخام والمواد المضافة
أنظمة تزويد الوقود للفرن الدوار
أنظمة تزويد الهواء للفرن الدوار
فرن دوار للتبريد
أجهزة الفصل المغناطيسي للمنتج
أنظمة الكهرباء والأجهزة الدقيقة
أنظمة نقل المنتج إلى المستودع وللشحن
الأنظمة الهيدروليكية
أنظمة الهواء المضغوط
أنظمة إمداد المياه للتبريد
غرف التحكم والقيادة
محولات الكهرباء للاستهلاك الداخلي
الحديد الإسفنجي هو مصدر عالي الجودة لصناعة الحديد والفولاذ. يتم الحصول عليه عن طريق اختزال خام الحديد الطبيعي أو المعالج دون الوصول إلى درجة حرارة الانصهار. في هذه الطريقة، يتم اختزال حبيبات خام الحديد التي تحتوي على عيار 67%، والناتج هو الحديد الإسفنجي (حبيبات مسامية) بمعدل ميتاليزاسيون حديد (Fe) يبلغ حوالي 92 درجة. يتم نقل منتج وحدة الاختزال، دون المرور بقسم التبريد في الفرن ودرجة حرارة حوالي 600 درجة مئوية، عبر نظام نقل مواد خاص إلى قسم صناعة الفولاذ للشحن المباشر في الفرن.
بعد الذوبان والاختزال في صناعة الفولاذ، يتشكل الحديد الإسفنجي في عملية الصب إلى المنتجات المطلوبة ويستخدم في ثلاثة أشكال: الألواح (Slab)، والكتل (Billet)، وحديد التسليح (Rebar). اليوم، يتم إنتاج حوالي 5% من الفولاذ في العالم من الحديد الإسفنجي (DRI)، وهذا الاتجاه آخذ في الازدياد.
تطبيقات الحديد الإسفنجي
يُعد استخدام الحديد الإسفنجي في أفران الحث أحد أهم تطبيقاته. يمكن القول إن استخدام الحديد الإسفنجي في أفران الحث قادر على أن يحل محل ما يقارب 50% من الخردة. ولكن استخدامه في فرن الحث يتطلب المعرفة الفنية والخبرة. كما أن استخدام الحديد الإسفنجي يعتبر ثورة كبيرة في الصب المستمر لصناعة الفولاذ.
يمكن استخدامه في جميع طرق إنتاج الفولاذ تقريباً. تستخدم العديد من وحدات إنتاج الفولاذ الصغيرة والكبيرة في البلاد هذه الطريقة. تمتلك إيران موارد طبيعية متاحة للاختزال المباشر. الحديد الإسفنجي بديل مناسب لفضلات الحديد. لذلك، يمكننا توفير نسبة عالية من المواد الخام اللازمة لتغذية وحدات صناعة الفولاذ عن طريق الحديد الإسفنجي بدلاً من استخدام الفضلات.
يتم الاختزال المباشر لخام الحديد عن طريق مصادر الغاز أو الفحم. يعتمد اختيار طريقة الاختزال المباشر لخام الحديد على موقع المصنع ومصادره المتاحة. على سبيل المثال، في إيران، مع وجود موارد غازية غنية، يعتبر اختيار مصادر الغاز أكثر منطقية، ويستخدم الغاز كعامل اختزال. كما تعلمون، فإن استخدام موارد الفحم للاختزال يؤدي أيضاً إلى مشاكل في تلوث الهواء وليس من السهل الوصول إلى مناجمه. ولكن حالياً، أكبر منتج للحديد الإسفنجي في العالم هي الهند التي تستخدم موارد الفحم.
أنواع البريكيت:
بريكيت الحديد الإسفنجي الساخن (HBI)
بريكيت مسحوق الحديد الإسفنجي
بريكيت الحديد الإسفنجي البارد (CBI)
البريكيت الساخن (HBI) هو منتج يتم إنتاجه في عملية البريكيت من الحديد الإسفنجي الساخن (HDRI) ودرجة حرارة تزيد عن 650 درجة مئوية. يُعتبر هذا النوع من البريكيت المنتج الأكثر شهرة للنقل السهل والآمن لهذا المنتج على مستوى العالم.
أما في عملية البريكيت الباردة، فتدخل المواد الخام إلى آلة البريكيت عند درجة حرارة البيئة. وفي هذه العملية، بناءً على نوع المواد التي تدخل الآلة، يوجد نوعان معروفان من المنتجات: بريكيت مسحوق الحديد الإسفنجي وبريكيت الحديد الإسفنجي البارد.
عملية إنتاج الحديد الإسفنجي
طريقتان لاستخدام مصادر الغاز والفحم:
مصادر الغاز:
طريقة ميدركس (Midrex)
إتش-واي-إل (HYL)
مصادر الفحم:
إس-إل-آر-إن (SL/RN)
جيندال (Jindal)
دي-آر-سي (DRC)
إنتاج الحديد الإسفنجي بطريقة ميدركس
تعتبر هذه الطريقة من أكثر طرق الإنتاج استخداماً في إيران والعالم. في هذه الطريقة، يدخل الغاز الطبيعي إلى وحدة تكسير الغاز، ثم يتم تحويله إلى هيدروجين وكربون بفعل الحرارة وعوامل حفازة خاصة.
بعد ذلك، يدخل هذا الهيدروجين والكربون إلى فرن يسمى فرن الاختزال، حيث يتم تسخين حبيبات خام الحديد، ويتحد مع الأكسجين الموجود في حبيبات خام الحديد، مما يؤدي إلى اختزال خام الحديد. هذه الطريقة تُعرف بأنها الأقل استهلاكاً والأكثر استخداماً في إيران والعالم. يتم إنتاج حوالي 80% من الحديد الإسفنجي في إيران بهذه الطريقة. بعد ذلك تأتي طريقة HYL، ولكن استهلاكها العالي للكهرباء ومشاكل سعتها هي عيوبها. لذلك، لا يتم استخدام طريقة HYL والطرق القائمة على الفحم في إيران.
بيع الحديد الإسفنجي
يتم بيع هذا المنتج داخل البلاد من قبل شركات مختلفة وموثوقة.