آهناسفنجی (DRI) پس از چدن خام یا چدن خام مذاب تولیدشده در کورهبلند، دومین منبع قابلدوامآهن بکرمورد استفاده در فولادسازی است. DRI با احیای مستقیم سنگآهن با استفاده از مونوکسید کربن و هیدروژن تولید میشود.
ماهنامه پردازش – راکتورهای ستونی بر پایه گاز طبیعی معمولاً در آمریکای شمالی و جنوبی و همچنین خاورمیانه و شمال آفریقا برای تولید DRI استفاده میشوند درحالیکه DRI بر پایه زغالسنگ در بازارهای آسیایی (عمدتا هند) رایج است. عرضه ارزان گاز طبیعی در آمریکا، DRI را به منبع جذاب آهن برای فولادسازان آن تبدیل کرده است.
شکل (۱) مسیرهای مختلف فولادسازی، یعنی رویکرد یکپارچه با کورهبلند، رویکرد بر پایه برق مصرفکننده DRI و قراضه را نشان میدهد. در آمریکای شمالی، بیش از ۶۰ درصد فولاد از طریق مسیر EAF (کوره قوسالکتریکی) تولید میشود.
در فولادسازی الکتریکی که در آن عناصر باقیمانده (residual elements) باید کم باشند، ممکن است لازم شود بین ۱۰ تا ۳۰ درصد شارژ فلزی بر پایه سنگ معدن یا OBM (چدن خام یا DRI) باشد تا اثر منفی ناخالصیهای موجود در قراضه جبران شده و کربن شارژ افزایش یابد.
مواد آهندار با خلوص بالای تامینشده توسط OBMها به فولادسازان برقی کمک میکنند تا گریدهای پیشرفته فولاد تولید نموده و ترکیب شیمیایی آلیاژ را کنترل کنند. رقیقکردن عناصر باقیمانده برای فولادسازانی که بهطور مداوم قراضه را بازیافت میکنند، بیشتر و بیشتر به یک مساله تبدیل میشود و بنابراین فولادسازان به واحدهای آهن “بکر” بیشتر و بیشتری در ترکیب مواداولیه خود برای حفظ سطوح پایین در محصولنهایی نیاز دارند. بسیاری از تولیدکنندگان با EAF مصرف چدن خام را ترجیح میدهند زیرا کاهش قابلتوجهی در انرژی الکتریکی مورد نیاز و در نتیجه افزایش متناظر در بهرهوری کوره وجود دارد.
OBMها معمولا نسبت به قراضه چدنی و فولادی بازیافتی ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی بسیار یکنواختتری دارند. امروزه، تغییر در ترکیب شیمیائی قراضه چدن و فولاد میتواند باعث تغییرات قابلتوجهی در نتایج عملیاتی شود. ماهیت یکنواخت OBMها به این معنی است که آنها گزینه قابلدوامی برای کنترل تغییرات فرآیند و بهویژه افزایش بهرهوری به شیوهای کنترلشده و ایمن هستند.
همه OBMها هم یکسان نیستند.جدول (۱)مقایسه OBMها را از لحاظ ارزش مصرفی آنها برای فولادسازی الکتریکی نشان میدهد. چدن چند مزیت نسبت به DRI دارد، یعنی محتوای آهن فلزی بالاتر، ناخالصیهای کمتر، نقطه ذوب پایینتر و محتوای کربن بالاتر، که در نتیجه نیاز به انرژی ذوب کمتری دارد. ادامه دارد