طرح توجیهی آهن اسفنجی

در نوشتار زیر خلاصه کوتاهی از طرح توجیهی آهن اسفنجی که توسط مشاوران بهین صنعت یاب تدوین شده است، ارائه می شود. تا انتهای مطالب با ما همراه باشید.

بخوانید : طرح توجیهی جیست ؟‌

آهن اسفنجی چیست ؟ 

هزاران سال است که فولاد مورد استفاده بشر قرار می گیرد. با گذشت زمان کیفیت محصولات فولادی توسعه یافته و امروزه قطعات فولادی متنوع و با خصوصیات بسیار عرضه می شود.

تولید و مصرف فولاد به عنوان یکی از شاخص های اصلی توسعه یافتگی در جوامع به حساب می آید تا جایی که حضور این صنعت در آن منطقه باعث افزایش فرهنگ، سطح دانش، اشتغال زایی و تجارت می شود.

آهن اسفنجی به عنوان ماده اولیه تولید محصولات فولادی از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. آهن اسفنجی جایگزین مناسبی برای ضایعات آهن است؛ در نتیجه می­ توان با استفاده از این ماده درصد بالایی از مواد اولیه برای فراهم آوردن ذوب مورد نیاز واحدهای فولادسازی را به ­جای بهره­ گیری از ضایعات، تهیه نمود.

وضعیت بازار در طرح توجیهی آهن اسفنجی

ضریب مصرف محصولات فولادی در صنایع ساختمان دارای بیشترین سهم مصرفی، حدود ۵۰% محصولات فولادی می باشد. بعد از آن بخش حمل و نقل و صنایع ماشین آلات و محصولات صنعت ساختمان بزرگترین مصرف کننده، حدود ۵۰% از مصرف کل فولاد جهان است. بخش حمل و نقل (اتومبیل، کامیون‌ها، هواپیمایی، کشتی‌سازی، و راه آهن) دوم است. صنایع ماشین‌آلات و محصولات صنایع فلزی در هر مصرف حدود ۱۴ درصد از فولاد جهان را به خود اختصاص داده است.

میزان مصرف فولاد در هر کشوری با درجه توسعه یافتگی آن ارتباط مستقیم دارد و برای کشورهای در حال پیشرفت شاخص توسعه اقتصادی محسوب می شود.

در مراحل اولیه توسعه اقتصادی نرخ رشد مصرف فولاد شدت می یابد و پس از یک دوره ثبات نسبی، با فرا رسیدن بلوغ اقتصادی به تدریج مصرف فولاد کاهش می ‌یابد. در واقع توسعه اقتصادی جهت به وجود آوردن امکانات زیربنایی و زیرساخت های صنعتی به طور طبیعی نیاز به مصرف فولاد را بالا می‌ برد.

کد آیسیک ده رقمی مربوط به محصول آهن اسفنجی در جدول زیر آمده است.

کد تعرفه جهت مبادلات واردات و صادرات آهن اسفنجی به قرار جدول زیر است.

استاندارد های ملی تولید آهن اسفنجی در جدول زیر آمده است.

 روش تولید در طرح توجیهی آهن اسفنجی

انتخاب روش تولید هر محصولی با توجه به فاکتورهای مختلف و متناسب با شرایط خاص محل احداث کارخانه و نوع نیاز محصول انتخاب می شود. روش های تولید آهن اسفنجی نیز متفاوت می باشد؛ در ادامه به شرح ۴ روش مختلف تولید آهن اسفنجی می پردازیم.

• فرآیند میدرکس
•  فرآیند اچ وای ال (HYL) یا Energiron
•  فرآیند SL/RN و مشابه
• فرآیند کوره تونلی

فرآیند میدرکس

اولین بار واحد احیا مستقیم میدرکس در سال ۱۹۶۹ میلادی در کشور آمریکا، شهر پورتلند و توسط شرکت میدرکس راه اندازی شد. روند تولید فرآیند میدرکس به شرح ذیل می باشد:

سنگ آهن ورودی در این فرآیند به صورت گندله می باشد. سنگ آهن کلوخه هماتیتی با عیار بالا در این فرآیند انتخاب می شود. گاز طبیعی شکسته شده ناشی از فرآیند ریفرمینگ عامل احیا کننده می باشد که گاز مونوکسید کربن درصد بیشتری نسبت به گاز هیدروژن می باشد. نوع کوره در این فرآیند به صورت شاف عمودی در شرایط کمی بیشتر از فشار اتمسفر کار می کند. فرآیند تولید میدرکس سهم حدود ۶۰% از کل تولید آهن اسفنجی را دارا می باشد.

فرآیند HYL (نسل چهارم) یا Energiron

نسل چهارم فرآیند HYL با هدف حذف باکس ریفرمر وارد بازار شده است. فرآیند اچ وای ای طی سال ها دچار تغییرات زیادی شده است. نسل اول و دوم این فرآیند بر اساس احیا مستقیم و با استفاده از کوره در شرایط متفاوت از مرحله ابتدایی، تا مرحله نهایی و تخلیه طراحی شده بود.

فرآیند تولید در این روش با ماده اولیه سنگ آهن آغاز می شود و سنگ آهن در این فرآیند به صورت گندله پخته می باشد. عامل احیا نیز همانند روش میدرکس گاز شکسته شده در فرآیند تولید با حذف ریفرمر می باشد. نوع کوره نیز همانند روش میدرکس می باشد.

فرآیند SL/RN و مشابه

یکی از قدیمی ترین روش های احیا مستقیم فرآیند SL/RN می باشد. ساختار آن بر اساس کوره افقی پخت سیمان طراحی شده است. سنگ آهن ورودی در این روش برخلاف روش های دیگر که با کیفیت بالا و حداکثر ۳۰% کلوخه سنگ آهن توصیه می شوند. در این روش استفاده از کلوخه تا ۱۰۰% امکان پذیر است و گندله های خام نیز قابل استفاده خواهد بود. همچنین ماده احیا کننده این روش زغال سنگ حرارتی با کیفیت نسبتا پایین است. گاز مونوکسید کربن حاصل از سوخت ذغال سنگ باعث احیا اکسید آهن می گردد. کوره در این نوع فرآیند به صورت افقی دوار و با فشار کمی بیشتر از اتمسفر است. این روش حدود ۲۳% از کل تولید آهن اسفنجی را شامل می شود.

فرآیند کوره تونلی

قدیمی ترین روش احیا، فرآیند کوره تونلی می باشد. سنگ آهن ورودی سنگ آهن هماتیت یا مگنتیت به صورت نرمه با عیار های بالای ۶۵% است. ماده احیا ذغال سنگ حرارتی با کیفیت پایین می باشد. در واقع مونواکسید کربن تولید شده از سوخت زغال سنگ در کوره باعث احیای اکسید آهن می شود. این روش سهمی حدود ۵% از کل تولید آهن اسفنجی را شامل می شود.

اگر از فرآیند تولید آهن اسفنجی صرف نظر شود، بیشترین میزان هزینه تولید مربوط به مواد مصرفی می باشد که حدود ۶۵ تا ۷۵ درصد از هزینه تولید را در بر می گیرد. بر همین اساس جهت بهبود و ارتقای اقتصادی فرآیندهای احیا تلاش می شود سنگ دانه ریز دانه جایگزین درشت دانه شود و از سوخت ارزان قیمت مثل خرده زغال و یا گازهای ضایعاتی برگشتی استفاده شود.

شرکت دانش بنیان مشاوره مدیریت و مهندسی بهین صنعت یاب تاکنون چندین پروژه طرح توجیهی در زمینه تولید محصولات فولادی، آهن اسفنجی و سایر پروژه های مرتبط با این صنعت چه در داخل ایران چه خارج از کشور را تدوین نموده است. لذا جهت همکاری و مشاوره کافیست با ما تماس حاصل نمایید.

مطالب مرتبط :

طرح توجیهی سنگ آهن 

طرح توجیهی فولاد 

طرح توجیهی تولید شمش فولادی 

طرح توجیهی ریل آهنی