آهن اسفنجی، یا همان آهن احیا شده مستقیم (DRI)، یک محصول فلزی است که از فرایند احیای مستقیم سنگ آهن یا سایر مواد آهن‌دار در حالت جامد با استفاده از زغال سنگ غیرکک یا گاز طبیعی به دست می‌آید. این فرایند به طور معمول در کوره‌های احیا انجام می‌شود و به‌وسیله آن، اکسیژن از مواد آهن‌دار حذف می‌شود تا آهن خالص تولید شود. به دلیل ویژگی‌های خاص خود، آهن اسفنجی در صنایع فولادسازی و ساخت قطعات مختلف استفاده می‌شود.

آهن احیای مستقیم یا DRI

فرایندهایی که آهن اسفنجی را با کاهش سنگ آهن در زیر نقطه ذوب آهن تولید می‌کنند، معمولاً به عنوان فرایندهای احیای مستقیم (DR) شناخته می‌شوند. این فرایندها از عوامل کاهنده مونوکسید کربن و هیدروژن که از گاز طبیعی اصلاح شده، گاز سنتز یا زغال سنگ به دست می‌آیند، استفاده می‌کنند. سنگ آهن بیشتر به صورت پلت یا گلوله‌ای (گندله متخلخل) استفاده می‌شود. در این فرایند، اکسیژن از سنگ آهن توسط واکنش‌های شیمیایی مبتنی بر H2 و CO برای تولید احیای مستقیم بسیار متالیز شده حذف می‌شود.

در فرایند احیای مستقیم، آهن فلزی جامد مستقیماً از سنگ آهن جامد بدون قرار دادن سنگ معدن یا فلز در معرض همجوشی به دست می‌آید. این فرایند می‌تواند به عنوان کاهش حالت جامد در پتانسیل اکسیژن تعریف شود که امکان کاهش اکسیدهای آهن را فراهم می‌کند، اما اکسیدهای دیگر (مانند MnO و SiO2 و غیره) را به عناصر مربوطه کاهش نمی‌دهد.

DRI ساختاری متخلخل دارد؛ به همین دلیل این ماده با حذف اکسیژه از سنگ آهن تولید می‌شود و به عنوان آهن اسفنجی شناخته می‌شود. زیرا ساختار آن مانند اسفنج پر از منافذ ریز است. این منافذ باعث ایجاد یک سطح داخلی بزرگ می‌شود که حدود 10000 برابر بیشتر از سطح داخلی آهن جامد است.

انواع مختلف آهن اسفنجی

آهن اسفنجی یا DRI (آهن احیای مستقیم) بر اساس روش تولید، شکل ظاهری و کاربرد به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شود که در ادامه هر کدام از دسته بندی‌ها را به صورت مختصر شرح می‌دهیم

آهن اسفنجی بر اساس روش تولید

• آهن اسفنجی میدرکس: این نوع آهن اسفنجی با استفاده از روش میدرکس که یک روش احیای مستقیم گاز طبیعی است، تولید می‌شود.
• آهن اسفنجی HYL: این نوع آهن اسفنجی با استفاده از روش HYL که یک روش احیای مستقیم گاز سنتز است، تولید می‌شود.
• آهن اسفنجی فینکس: این نوع آهن اسفنجی با استفاده از روش فینکس که یک روش احیای مستقیم زغال سنگ است، تولید می‌شود.

آهن اسفنجی بر اساس شکل ظاهری

• آهن اسفنجی گندله: این نوع آهن اسفنجی به صورت گندله‌های متخلخل با قطر 8 تا 16 میلی‌متر است.
• آهن اسفنجی بریکت: این نوع آهن اسفنجی به صورت بلوک‌های فشرده با ابعاد مختلف است.

آهن اسفنجی بر اساس کاربرد

• آهن اسفنجی برای کوره‌های القایی: این نوع آهن اسفنجی عیار و خلوص بالایی دارد و برای استفاده در کوره‌های القایی مناسب است.
• آهن اسفنجی برای کوره‌های قوس الکتریکی: این نوع آهن اسفنجی عیار و خلوص کمی پایین‌تر دارد و برای استفاده در کوره‌های قوس الکتریکی مناسب است.

نوع	روش تولید	شکل ظاهری	کاربرد
میدرکس	گاز طبیعی	گندله	کوره‌های القایی و قوس الکتریکی
HYL	گاز سنتز	گندله	کوره‌های القایی و قوس الکتریکی
فینکس	زغال سنگ	گندله	کوره‌های قوس الکتریکی
بریکت	فشرده سازی گندله	بلوک	کوره‌های القایی و قوس الکتریکی

آهن اسفنجی یک جنس فلزی است که از ترکیب آهن و کربن تشکیل شده است. این نوع آهن دارای ساختاری خاص است که از سایر انواع فولاد متمایز می‌شود. آهن اسفنجی به دلیل ویژگی‌های خاص خود در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فواید استفاده از آهن اسفنجی

در حال حاضر و با پیشرفت‌های انجام شده، فرآیندهای کاهش مستقیم بهبود یافته‌اند تا به‌طور خاص مشکلات معمولی کوره‌های دمشی (کوره بلند) را حل کنند. آهن احیای مستقیم با موفقیت در انواع مختلف مناطق جهان تولید می‌شود و تولید محصولات آهنی و فولادی را به‌طور منفصل و بدون وابستگی به مدل‌های قدیمی‌تر مانند “مجتمع‌های فولادی” امکان‌پذیر می‌کند. سرمایه‌گذاری اولیه (CAPEX) و هزینه‌های عملیاتی (OPEX) کارخانه‌های کاهش مستقیم به طور قابل توجهی کمتر از کارخانه‌های فولادی سنتی است و برای کشورهای در حال توسعه که تهیه کک زغال سنگ با درجه بالا دشوار است، به نظر می‌رسد که هزینه‌های مناسب‌تری دارد، هرچند که مواد بازیافتی فولادی به طور کلی در دسترس هستند.

مزایای استفاده از آهن اسفنجی

• مقاومت بالا: آهن اسفنجی دارای مقاومت فشاری و کششی بالایی است که آن را برای استفاده در برابر فشارها و نیروهای خارجی مطلوب می‌کند.
• قابلیت فرم‌پذیری: این نوع آهن از انعطاف بالایی برخوردار است که امکان تولید قطعات با اشکال مختلف را فراهم می‌کند.
• مقاومت در برابر خوردگی: آهن اسفنجی دارای مقاومت خوبی در برابر خوردگی است که طول عمر مفید قطعات تولیدی را افزایش می‌دهد.

آهن اسفنجی با گریدهای مختلف

گریدهای مختلف آهن اسفنجی بر اساس میزان آهن فلزی که در آنها وجود دارد، تعریف می‌شوند. این گریدها عبارتند از:

درجه a حداقل 81٪: این گرید از آهن اسفنجی دارای میزان آهن فلزی بسیار بالایی است، که حداقل 81٪ آن به آهن متعلق است. این نوع آهن اسفنجی به عنوان یکی از با کیفیت‌ترین گریدها شناخته می‌شود.

درجه B از 78 تا 80٪: این گرید دارای مقدار کمی کمتر آهن فلزی است که بین 78 تا 80٪ از ترکیب آن را تشکیل می‌دهد. این گرید نیز از نظر کیفیت مطلوب است و معمولاً در برخی از فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شود.

درجه C کمتر از 78٪: این گرید دارای کمترین میزان آهن فلزی است که کمتر از 78٪ از ترکیب آن را تشکیل می‌دهد. این گرید ممکن است کیفیت کمتری داشته باشد و برای مصارف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد یا به صورت نمونه‌ای در فرآیندهای کمتر حساس مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در کل، هرچه میزان آهن فلزی در آهن اسفنجی بیشتر باشد، کیفیت آن بیشتر خواهد بود و می‌تواند برای مصارف مختلف صنعتی و ساختمانی مناسب باشد.

قیمت خرید آهن اسفنجی

در مورد قیمت خرید آهن اسفنجی، باید توجه داشت که این قیمت تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله تقاضا و عرضه در بازار، قیمت‌های فلزات دیگر، و هزینه‌های تولید قرار می‌گیرد. بنابراین، قیمت آهن اسفنجی ممکن است متغیر باشد و باید به‌طور مداوم بازنگری شود.

با توجه به کاربردها و مزایای آهن اسفنجی، استفاده از آن در صنایع مختلف به‌طور گسترده‌ای ادامه خواهد یافت. از این رو برای شرکت‌ها و واحدهای صنعتی مهم است که از این نوع آهن بهره‌وری مناسب را به‌دست آورند و با توجه به شرایط بازار، استراتژی‌های مناسبی را برای تأمین و استفاده از آن در نظر بگیرند.

اگر شما هم قصد خرید آهن اسفنجی با بهترین قیمت را دارید، می‌توانید با ما در معین احیا سپاهان تماس بگیرید تا بهترین محصولات زنجیره فولاد و مخصوصاً آهن اسفنجی با بهترین کیفیت را در اختیار شما قرار دهیم.