بریکت داغ

بریکت آهن اسفنجی ، محصول احیای مستقیم و شارژ کوره بلند

آهن اسفنجی به عنوان یکی از مهم ترین منابع تغذیه واحدهای فولاد سازی، نقش مهمی در صنعت فولاد دارد. به دلیل روش تولید مورد استفاده در ساخت آن، ساختاری متخلخل با استحکام پایین دارد. این ساختار در مرحله حمل و نقل و ذوب به خصوص هنگام استفاده از کوره‌های عظیم مشکلاتی ایجاد می کند:

  • تخلخل زیاد آهن اسفنجی سبب افزایش حجم آن می شود که همین موضوع حمل و نقل این ماده را دشوار می کند. همچنین دانه های آهن اسفنجی رطوبت و اکسیژن را به مقدار زیاد در تخلخل های خود ذخیره می کنند که در نهایت احتمال اشتعال را افزایش می دهد.
  • ساختار متخلخل آهن اسفنجی سطح ویژه‌ی بالایی دارد. این معضل در دمای بالا و هنگام ذوب، پتانسیل آهن اسفنجی برای اکسیداسیون را بالا می‌برد. اکسید آهن به سرباره منتقل می‌شود و راندمان کلی فرآیند کاهش پیدا می‌کند.
  •  استحکام مکانیکی کم آهن اسنفجی باعث می‌شود حین شارژ بار به کوره خردایش شارژ اتفاق بی‌افتد. ذرات خرد شده آهن اسفنجی به صورت غبار از فضای کوره خارج می‌شود. این موضوع نیز باعث کاهش راندمان فرآیند ذوب می‌شود. همچنین خروج غبار از فضای کوره باعث آسیب به سایر تجهیزات کارگاهی می‌شود. معضل خروج غبار برای کوره قوس الکتریکی مشکل جدی‌تری است.

(با کلیک روی لینک در مورد آهن اسفنجی بیشتر بخوانید.)

انواع بریکت آهن اسفنجی

قدمت بریکت سازی به دویست سال گذشته برمی گردد اما استفاده از آن در دهه های اخیر کاربرد بیشتری پیدا کرده است. بریکت سازی به منظور استفاده بهینه و مطلوب از مواد جانبی و کم بازده صورت می گیرد. در بسیاری از صنایع، حین تولید مقداری مواد جانبی به وجود می آید که به دلیل دانه بندی ریز ممکن است استفاده زیادی نداشته باشد. در برخی موارد این مواد حاوی اجزای با ارزش هستند که هدر رفت آن ها از نظر اقتصادی به صرفه نیست. بریکت سازی یکی از راه های استفاده از این مواد است.

بریکت آهن اسفنجی بر اساس نوع تولید به سه دسته اصلی تقسیم می‌شود:

بریکت داغ(HBI)

بریکت آهن اسفنجی داغ در ادامه فرآیند احیا آهن در کوره‌های احیا مستقیم ساخته می‌شود. در این حالت پس از انجام واکنش های احیا و در قسمت پایینی کوره که آهن اسفنجی دمایی نزدیک به 650 درجه سانتیگراد دارد، یک دستگاه بریکت زن قرار دارد. آهن اسفنجی تحت فشار دستگاه بریکت زن قرار می‌گیرد و با توجه به اینکه دما بالا است و سینتیک نفوذ سریع‌تر، بریکت داغ که ساختاری فشرده دارد، تولید می‌شود. این نوع بریکت پرمصرف‌ترین نوع بریکت آهن اسفنجی است.

بریکت آهن اسفنجی داغ از لحاظ ابعادی بزرگتر از انواع دیگر آن است. خواص مکانیکی و شیمیایی بریکت داغ یا HBI مناسب شارژ به کوره قوس الکتریکی است.

در تصویر زیر نمونه‌ای از بریکت آهن اسفنجی داغ دیده می‌شود.

بریکت داغ
بریکت داغ

بریکت سرد (CBI)

بریکت آهن اسفنجی سرد پس از تولید آهن اسفنجی و به کمک چسب‌های مخصوص سیلیکاتی ساخته می‌شود. به طور کلی آهن اسفنجی در حالت جامد به دو روش احیا مستقیم و کوره تونلی تولید می‌شود. معمولا آهن اسفنجی حاصله از روش کوره تونلی به صورت بریکت سرد در می‌آید.

روش احیا مستقیم بر پایه گاز است. بر خلاف آن روش تونلی بر پایه زغال سنگ است. این روش بر اساس تبدیل زغال سنگ به گاز احیا کننده مونوکسید کربن است.

پس از احیا آهن اسفنجی با آب و چسب مخلوط می‌شود و در دستگاه بریکت زن تحت فشار بالا به صورت بریکت آهن اسفنجی سرد در می‌آید. بریکت سرد یا CBI از لحاظ ظاهری ابعاد متفاوتی با HBI دارد. تصویر زیر یک نمونه از بریکت‌های سرد را نشان می‌دهد:

بریکت سرد
بریکت سرد

 

بریکت نرمه

در واحدهای احیا مستقیم کارخانه‌های فولاد سازی مقدار قابل توجهی غبار آهن اسفنجی نیز در طول فرآیند ایجاد می‌شود.

این غبارات که  بسیار ریز هستند جمع آوری می‌شوند. برای جلوگیری از اتلاف آهن و افزایش راندمان این غبارات که حاوی آهن احیا شده به همراه درصدی از ناخالصی‌ها هستند، به صورت بریکت در می‌آیند.

جهت تولید بریکت نرمه نیز معمولا از روشی مشابه روش تولید CBI استفاده می‌شود. بریکت نرمه به دلیل تفاوت در ترکیب شیمیایی و حضور ناخالصی‌ها از کیفیت پایین‌تری برخوردار است. اما با این حال باز هم در فولادسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد و مفید است.

مزایای استفاده از بریکت آهن اسفنجی

این محصول به دلیل فشرده تر بودن نسبت له آهن اسفنجی، حجم کمتری را اشغال می کند. امکان انبار کردن و حمل و نقل آن راحت تر است. بریکت آهن اسفنجی را می توان برای زمان های طولانی انبار کرد و از اشتعال و اکسیداسیون آن جلوگیری کرد. همچنین طی بریکت سازی می توان مواد دیگری مانند کربن و عناصر آلیاژی را به آن اضافه کرد. بریکت آهن اسفجی قابلیت صادرات به صورت فله از طریق دریا را نیز دارد.

امروزه ایران، هند و چین از اصلی ترین تولیدکننده های آهن اسفنجی در جهان هستند که ماده اولیه تولید بریکت آهن اسفنجی است.

ایران قابلیت تولید بریکت آهن اسفنجی به روش های سرد و گرم را نیز دارد. ایران یکی از معدود کشورهای خاورمیانه است که تکنولوژی تولید بریکت گرم را دارد. بیش از 90 درصد بریکت تولیدی ایران به کشورهای همسایه از جمله سوریه و عمان صادر می شود.

قیمت بریکت آهن اسفنجی

قیمت بریکت آهن اسفنجی نسبت به ماده خام آن که آهن اسفنجی است بالاتر می باشد اما به دلیل ویژگی های آن در جابجایی و انبار کردن، کاربرد زیادی دارد. یکی از عوامل موثر بر قیمت بریکت اسفنجی نوع آن می باشد. قیمت بریکت سرد، گرم و نرمه با هم متفاوت است. علاوه بر این موضوع، نوسانات بازار نیز روی قیمت بریکت آهن اسفنجی تاثیرگذار است.

بریکت‌ها در یک اتمسفر احیایی ذوب می‌شوند. از این مذاب، مقاطع میانی فولادی به دست می‌آید. بنابراین کیفیت و قیمت بریکت بر کیفیت و قیمت میلگرد ، ورق، پروفیل و به صورت کلی هر محصولی که از بریکت تولید شود اثرگذار است.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *