آهن اسفنجی چیست و چه کاربردی در ریخته‌گری دارد؟

آهن اسفنجی چیست؟

آهن اسفنجی که به آن آهن احیای مستقیم نیز می‌گویند (Direct Reduced Iron – DRI)، از احیای سنگ آهن به صورت مستقیم به دست می‌آید. در این فرایند و طی عملیات احیا، بدون ذوب سنگ آهن می‌توان اکسیژن موجود در آن را حذف کرد و به گندله‌ای با عیار حدود 70 درصد دست یافت. آهن اسنفجی یک محصول پایه و مهم در صنایع فولاد سازی است. کشور هند بزرگترین تولید کننده آهن اسفنحی در جهان است و حدود 24 درصد از تولید جهانی آهن احیای مستقیم را در سال 2016 به خود اختصاص داده است. برای پاسخ دقیق‌تر به سوال آهن اسفنجی چیست بهتر است به فرآیند تولید آن نیز نگاهی بیاندازیم.

تفاوت گندله و آهن اسفنجی چیست؟

در ابتدا برای پاسخ به این سوال نیاز است تا اطلاعاتی درباره گُندله داشتیم. گندله نیز مانند آهن احیای مستقیم، یکی از مواد اولیه برای تولید آهن می‌باشد. تفاوتت اصلی گندله و آهن اسفنجی در میزان آهن موجود در آن است. گندله خلوص کمتری نسبت به آهن اسفنجی دارد. در ساختار گندله حدود 60 درصد آهن وجود دارد که این میزان در آهن اسفنجی حدود 80 درصد است. در واقع گندله ماده اولیه برای تولید آهن اسفنجی است. برای تولید آهن اسنفجی از گندله استفاده می‌کنند به همین دلیل نیز میزان خلوص آن‌ها با یکدیگر متفاوت است و آهن اسفنجی خلوص بیشتری دارد. علاوه بر تفاوت در میزان آهن، درصد عناصری مانند سیلیسیوم، منیزیم و گوگرد نیز در این دو متفاوت است.

تفاوت بریکت و آهن اسفنجی چیست؟

برای پاسخ به این سوال نیز بهتر است ابتدا بریکت را شرح دهیم. بریکت محصول ثانویه آهن اسفنجی است و با اصلاح ساختار و فشرده سازی آهن اسفنجی می‌توان به بریکت دست یافت. یکی دیگر از تفاوت‌های بریکت و آهن اسفنجی، مواد اولیه برای تولید است. بدین صورت که ممکن است برای تولید بریکت از قرضه‌ها و ضایعات آهن نیز استفاده کنند. اما آهن اسفنجی محصول سنگ آهن است و نمیتوان از مواد بازیافتی آن را تولید کرد.

مزایا و معایب آهن اسنفجی چیست؟

در ادامه به بررسی کاربردهای آهن اسفنجی می‌پردازیم. و به این سوال پاسخ می‌دهیم که مزایا و معایب استفاده از آهن اسنجی چیست؟ همانطور که گفتیم، آهن اسفنجی یکی از مواد اولیه برای تولید آهن خام در صنایع فولاد سازی است. این ماده از سنگ آهن به دست می‌آید و خلوصی در حدود 80 درصد دارد.

از بزرگترین معایب آهن اسفنجی می‌توان به سرعت بالای اکسید شدن آن اشاره کرد. در صورتی که آهن اسفنجی به درستی محافظت نشود، احتمال اکسید شدن آن بسیار زیاد است. و این عامل سبب بالا رفتن هزینه‌های نگهداری آهن اسفنجی می‌شود.

مورد دیگری نیز که می‌توان از آن به عنوام یک عیب در آهن احیای مستقیم یاد کرد، وجود ترکیبات سیلیسی در ساختار آن است که در فرآیند ذوب و ریخته گری باید حذف شوند. چرا که با ورود این ترکیبات به ساختار فولادها شاهد افت خواص فولاد تولید شده از آهن اسفنجی هستیم.

اما مزایای آهن اسفنجی چیست؟ آهن اسنفجی مزایای زیادی دارد که استفاده از آن را برای تولید آهن رایج کرده است. آهن اسفنجی یک جایگزین بسیار مناسب برای ضایعات فولادی است. علت آن نیز بالا بودن خلوص آهن اسفنجی است.