در صنعت فولاد، روشهای مختلفی برای تبدیل سنگآهن به ماده اولیه فولاد وجود دارد. یکی از مهمترین روشهای جدید و کمانتشار، احیای مستقیم آهن یا DRI (Direct Reduced Iron) است. این فناوری در سالهای اخیر بهویژه به دلیل امکان استفاده از هیدروژن، توجه زیادی در صنعت فولاد پیدا کرده است.
DRI دقیقاً چیست؟
در فرآیند DRI، اکسیژن موجود در سنگآهن بدون ذوب کردن سنگآهن از آن جدا میشود و محصولی به نام آهن اسفنجی به دست میآید. این فرآیند میتواند با گاز طبیعی یا زغالسنگ انجام شود و در فناوریهای جدیدتر، هیدروژن نیز میتواند بهعنوان عامل احیاکننده مورد استفاده قرار گیرد.
آهن اسفنجی تولیدشده سپس میتواند بهعنوان خوراک وارد کوره قوس الکتریکی (EAF) شود و در ادامه به فولاد تبدیل شود.
DRI چگونه تولید میشود؟
بهطور ساده، سنگآهن ابتدا به شکل گندله آماده میشود و سپس وارد واحد احیای مستقیم میشود. در این مرحله، یک عامل احیاکننده اکسیژن سنگآهن را جدا میکند و آهن جامد باقی میماند.
در روشهای مبتنی بر هیدروژن، واکنش اصلی به تولید آهن و بخار آب منجر میشود؛ به همین دلیل این فناوری میتواند نسبت به روشهای متکی بر زغالسنگ، انتشار کربن بسیار کمتری داشته باشد.
تفاوت DRI با کوره بلند چیست؟
در روش سنتی کوره بلند–کوره اکسیژنی (BF-BOF)، زغالسنگ و کک نقش مهمی در احیای سنگآهن دارند و فرآیند شامل دماهای بسیار بالا و تولید قابلتوجه دیاکسیدکربن است.
در مقابل، DRI سنگآهن را در حالت جامد احیا میکند و میتواند با استفاده از گاز طبیعی یا هیدروژن انجام شود. همین موضوع باعث شده DRI-EAF یکی از مسیرهای مهم برای کاهش انتشار کربن در صنعت فولاد باشد.
چرا DRI برای فولاد سبز اهمیت دارد؟
یکی از مهمترین مزایای DRI این است که میتواند با هیدروژن تولیدشده از انرژیهای تجدیدپذیر ترکیب شود. در این حالت، به جای استفاده از کربن بهعنوان عامل اصلی احیا، هیدروژن وارد فرآیند میشود.
آژانس بینالمللی انرژی، مسیر H2-DRI-EAF را یکی از گزینههای مهم برای تولید فولاد با انتشار پایین معرفی کرده است.
مزایای فناوری DRI
مهمترین مزایای این فناوری عبارتاند از:
- امکان کاهش انتشار کربن
- قابلیت استفاده از هیدروژن بهعنوان عامل احیا
- مناسب بودن برای ترکیب با کوره قوس الکتریکی
- امکان تولید فولاد با کنترل بهتر ترکیب شیمیایی
- کاهش وابستگی به روشهای سنتی مبتنی بر کوره بلند
البته میزان کاهش انتشار به نوع عامل احیا، منبع انرژی و فناوری مورد استفاده بستگی دارد و هر واحد DRI الزاماً «سبز» محسوب نمیشود.
چالشهای توسعه DRI چیست؟
توسعه DRI هیدروژنی هنوز با چالشهایی مانند هزینه هیدروژن، نیاز به برق تجدیدپذیر ارزان، سرمایهگذاری اولیه و تأمین سنگآهن مناسب روبهرو است. به همین دلیل، استفاده گسترده از این فناوری به توسعه زیرساختهای انرژی پاک و کاهش هزینه تولید هیدروژن وابسته است.
با وجود این چالشها، فناوری H2-DRI در حال تبدیل شدن به یکی از مسیرهای مهم گذار صنعت فولاد به سمت تولید کمکربن است.
در مجموع فناوری DRI با تولید آهن اسفنجی از طریق احیای مستقیم سنگآهن، میتواند جایگزین یا مکمل مهمی برای روشهای سنتی تولید آهن باشد. ترکیب DRI با کوره قوس الکتریکی و استفاده از هیدروژن سبز، یکی از امیدوارکنندهترین مسیرها برای تولید فولاد کمکربن در آینده است.
برای مشاهده جدیدترین اخبار و مقالات بازار ورق سیاه، به وبسایت رسمی آهن برکت سر بزنید.
