تولید آهن اسفنجی از احیا مستقیم کانه های آهن با گازهای حاصل از تفکیک گاز طبیعی نفت

تولید آهن خام و فولاد به روش سنتی (کوره بلند /کنورتور) به دلایل اقتصادی در سطح جهان پیشتاز بوده و هست در این روش کک به عنوان عامل احیا کننده و گرمازا برای احیا اکسیدهای آهن بکار می رود . در تکنولوژی مدرن تولید فولاد از کوره بلند ، کنورتور و کک صرفنظر کرده و در بعضی از روشهای احیا مستقیم کانه های آهن از گاز طبیعی با گرم کردن و احیا استفاده می گردد . گرایش به ساختمان واحدهای احیا مستقیم جهت تولید آهن اسفنجی در کوره های تنوره ای با ظرفیت 1000 تن در روز و فولاد سازیهای متوسط در کوره های قوس الکتریکی در سطح جهان و مسابقه اقتصادی آنها با واحدهای تولیدی فولاد به روش سنتی دلیل قانع کننده ای برای توجیه و اقتصادی بودن روشهای احیا مستقیم در آینده می باشد . علت اصلی توسعه چشمگیر واحدهای تولید آهن اسفنجی را باید در افزایش سرسام آور قیمت کک در مقایسه با گاز طبیعی و سرمایه گذاری نسبی برای احداث واحدها جستجو کرد . تولید آهن اسفنجی به روش احیا مستقیم از نظر آلوده نکردن محیط زیست نسبت به روش سنتی تولیدآهن خام برتر می باشد لذاهرگاه هزینه تولید آهن اسفنجی نسبت به آهن خام کوره بلند(چدن) در آینده مقرون به صرفه گردد ممکن است که احیا مستقیم کانه های آهن با گازهای حاصل از تفکیک گاز طبیعی ترجیح داده شود . در مقاله منتشره در ماخذ 29 اساس احیا کانه های آهن با گازهای حاصل از تفکیک گاز طبیعی از نظر ترمودینامیکی و سینتیکی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت . دراین مقاله کوشش می گردد تا به کمک بیلان انرژی و واکنشهای اساسی احیا مستقیم میزان گاز لازم جهت تولید آهن اسفنجی را محاسبه کرده و نقش عمده : -درجه حرارت در سرعت احیا و اثرات جنبی آن -درجه حرارت و کیفیت گاز احیا کننده ورودی به راکتورهای احیا - بهره شیمیایی از گازهای احیا کننده و گرایش به تعادل ترمودینامیکی به علت ‌آرایش بار کوره ، ابعاد تیله ، قطعات کانه و غیره در میزان مصرف گاز طبیعی آورده شده است . ضمناً اهمیت ویژه ناخالصی ها و اثر آنها در میزان برق مصرفی جهت فرایند پالایش و فولاد سازی در کوره الکتریکی اشاره شده است در پایان مقایسه هزینه تولید آهن به روش سنتی و احیا مستقیم و تابعیت آن از قمیت کک و گاز طبیعی نیز ذکر گردیده است .