آهن احیای مستقیم (DRI) یا آهن اسفنجی از احیای مستقیم سنگ‌آهن (بصورت کلوخه، گندله یا نرمه) توسط گاز احیای تولید شده از گاز طبیعی یا زغال‌سنگ به‌دست می‌آید. گازهای احیاکننده مخلوطی از هیدروژن (H2) و کربن منواکسید (CO) هستند که بصورت احیاکننده عمل می‌کنند. فرآیند احیای سنگ‌آهن به شکل جامد توسط گازهای آلاینده را احیای مستقیم می‌گویند. تولید جهانی DRI در سال 2013 با 46/6 درصد از افزایش نسبت به سال 2012 به 94/58 میلیون تن رسید که سهم ایران 458/14 میلیون تن و هند 637/14 میلیون تن است.
به گزارش ارانیکو و به نقل از سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران (IMIDRO) هند بالاترین تولیدکننده و ایران دومین تولیدکننده بزرگ آهن اسفنجی در جهان محسوب می‌شوند. با توجه به اینکه هند از جمهوری اسلامی ایران در تولید آهن اسفنجی پیشی گرفته و مقام نخست را در جهان کسب کرده، مصاحبه‌ای با یکی از کارشناسان شرکت فولاد جیندال هند که از طرف وزارت فولاد هند جایزه ملی بهترین متالورژیست سال هند را اخذ کرده است، انجام گردیده که برگردان آن از سایت خبری MeSteel به شرح زیر ارائه می‌گردد:
آقای ویوک اگراوال توانسته در زمینه راه‌اندازی واحدهای احیای مستقیم در هند از جنبه اقتصادی و محیط زیستی و ایمنی بسیار موفق عمل کرده و دستاوردهای قابل‌توجهی داشته باشد.
وضعیت کنونی صنعت فولاد بویژه صنعت آهن اسفنجی هند چگونه است؟
وضعیت کنونی صنعت فولاد هند چندان تعریفی ندارد و مقطع کنونی بهترین زمان است که بازسازی قابل‌توجهی را در آن انجام داد تا زمانی‌که شرایط بازار تقویت می‌شود بتوان صنایع بالادستی و پایین‌دستی آن را بهبود بخشید.
صنعت فولاد ماهیتی سیکلی دارد و من مطمئن هستم که سال 2014 سال خوبی برای توسعه امور زیربنایی بوده و اجرای بسیاری از پروژه‌های جاری و معوقه مجدداً آغاز می‌گردد که متعاقب آن تقاضا را افزایش می‌دهد. علاوه بر این ما از شرایط و هاله‌ای از ابهام و سرگردانی که در حال حاضر صنعت فولاد در آن دچار گردیده خارج شده و گام‌های بلندتری در جهت رشد برخواهیم داشت. این بحران و رکود در مقایسه با سال 2008 که منحنی V شکل داشت نسبتاً طولانی‌تر شده است. در حال حاضر بازار قبل از رسیدن به منحنی U شکل به شمت قوام و تثبیت در حرکت است. ثبات سیاسی بتدریج قبل از انتخابات روشن‌تر شده و مطمئن هستیم که صنعت فولاد انسجام بیشتری یافته و دولت حامی صنعت بوده که بدون شک اطمینان و اعتماد نسبت به بخش فولاد افزایش یافته و اقتصاد کشور ارتقا خواهد یافت.
هند که بزرگترین تولیدکننده آهن اسفنجی در جهان است امروزه مواجه با مشکلات عدیده‌ای است و برای بقای خود در تلاش است و بخش آهن اسفنجی از همه جوانب مواجه با تهدیداتی از جمله کیفیت مواد اولیه، هزینه‌ها یا واردات قراضه گردیده است که در سال 2013ـ2012 هند به تنهایی حدود 6/8 میلیون تن آهن قراضه وارد کرده که تقریبا 140 درصد نسبت به سال 2011ـ2010 بالاتر است و واردات آهن احیای مستقیم (DRI) بر مبنای گاز نیز تز سطج صفر ئر ستل 2011 ـ 2010 تقریبا به 75/0 میلیون تن در سال 2013ـ2012 افزایش پیدا کرد. تمامی این شاخص‌ها حکایت از رکود در این بخش را دارد و در شرایط کنونی به‌طور کل سطح تولید فقط 50 درصد است. با وجود تمامی این حقایق آهن اسفنجی رگ حیاتی صنععت فولاد است و صنعت فولاد نمی‌تواند بدون مواد فلزی (متالیکی) آهن‌دار اقتصادی و خوب، فولادی کیفی تولید کند. بنابراین آهن اسفنجی را نمی‌توان نادیده گرفت و باید آن را بعنوان یک ورودی یا مواد اولیه حیاتی برای فولادسازی در نظر گرفت که بزرگترین چالش برای صنایع آهن اسفنجی بهره‌برداری از کارخانه به روش اقتصادی‌تر با تاکید خاص بر روی حفظ محیط‌زیست است.
متاسفانه با وجود سال‌ها تجربه بالا در صنایع آهن اسفنجی هند این صنعت به سطح مطلوبی رشد نکرده است. همزمان چندین کارخانه آهن اسفنجی مانند جیندال، مونت، گاداواری با آخرین فناوری بسیار اقتصادی و با رعایت حفظ محیط‌زیست بهره‌برداری می‌شوند. این واحدهای آهن اسفنجی نمونه‌هایی برای مشابه‌اسزی (Role Model) برای این بخش محسوب می‌شوند. در صنعت آهن اسفنجی ابداع و خلاقیت نقش بسزایی بازی می‌کند و مطمئن هستیم که اگر به مساله بهره‌برداری و مشکلات محیط‌زیست توجه نکنیم، محیط‌زیست نیز دشمن ما خواهد شد و آینده صنعت فولاد فقط محدود به تعداد انگشت‌شماری غول بزرگ فولادسازی خواهد گردید.
چندین کارخانه آهن اسفنجی در مرکز هند امکان دستیابی کافی به مواد اولیه متالورژیکی را ندارند. به نظر شما چاره کار چیست؟
به استثنای چند شرکت که دارای معادن اختصاصی هستند، واحدهای آهن اسفنجی در شرایط کاملا نامشخص و بی‌برنامه کار می‌کنند و دستیابی به مواد اولیه دارای اهمیت بسزایی در فرآیند آهن اسفنجی است و داشتن شرایطی یکنواخت و ثابت اهمیت زیادی دارد. هر فرآیندی می‌تواند با اندکی مواد اولیه نامرغوب بهره‌برداری شود، اما ثبات باید تضمین گردد که در غیر اینصورت واحدهای آهن اسفنجی با دو تهدید کیفیت نامرغوب و هزینه‌های بالا مواجه خواهند شد.
دستیابی به مشخصات مطلوب سنگ‌آهن و زغال‌سنگ به یک آرزو تبدیل شده و بهترین وتنها راه‌حل ممکن برای صنعت آهن اسفنجی حرکت به سمت تولید گندله سنگ‌آهن و استفاده پایدار از زغال‌سنگ کم‌عیار است و اگر فرآیند آن با ثبات بوده و بهره‌برداری هم اقتصادی باشد، نیازی به استفاده زغال‌سنگ مرغوب نیست. برای کارخانه‌هایی که نزدیک بنادر باشند، واردات زغال غیر کک‌شو ارزان می‌تواند یک گزینه باشد. تغییر جهت به سمت گندله و زغال‌سنگ کم‌عیار نیازمند به اصلاحات یا تغییرات و نوآوری در طراحی و فرآیند است.
نظرتان درخصوص مصرف کوتاه‌مدت و بلندمدت در هند بخصوص در ایالت چاتیزگار چیست؟
کارخانه‌های آهن اسفنجی تقریباً در 8 ایالت کشور احداث شده که در حقیقت استان چاتیزگار مرکز صنعت آهن اسفنجی بوده و تقریباً 25 درصد تولید فقط به تنهایی در این استان صورت می‌پذیرد، اما سناریو یا شرایط کنونی وضعیت سالمی نبوده و از نظر زیست‌محیطی برای ادامه کار مشکلات و تهدیداتی را ایجاد نموده است. البته اصلاح این کار الزامی و نیازمند زمان است. به هر صورت شرایط کنونی مساله بقای اصلح است. علی‌رغم تمامی این حقایق احساس می‌شود که داستان آهن اسفنجی در کوتاه‌مدت و بلندمدت همچنان تغییری نخواهد کرد و کارخانه‌های کوچکتر غیراقتصادی را کارخانه‌های بزرگتر تصاحب خواهند کرد. اگر ما همواره به مساله صنایع بالادستی یا مواد اولیه (backward integration) توجه کرده و موضوع مهم چالش‌های محیط‌زیست را مدنظر قرار دهیم به‌طور یقین آینده خوبی برای این صنعت خواهیم داشت.
با وجود سال‌ها تحقیقات هنوز نتوانسته‌ایم فرآیند یا فناوری منسجمی را برای ظرفیت گندله‌سازی کمتر از 5/0 میلیون تن ایجاد کنیم، نظر شما در این خصوص چیست؟
زیبایی واحد گندله‌سازی در ظرفیت آن نهفته است، یعنی هرچه اندازه آن بزرگتر باشد، موجب پایداری فرآیند و کیفیت محصول می‌گردد. واحد گندله‌سازی زیر ظرفیت 6/0 میلیون تن مطلوب نخواهد بود، چون فرآیند نسبت به مواد اولیه و پارامترهای بهره‌برداری بسیار حساس‌تر می‌شود، هرگونه انحرافی در مواد اولیه و فرآیند بر روی تولید تاثیرگذار بوده و در نهایت کیفیت را تحت تاثیر قرار می‌دهد، مدول کوچکتر برای هر فرآیندی حساس‌تر است و به راحتی نمی‌توان از آن بهره‌برداری کرد. گندله‌سازی با ظرفیت 6/0 میلیون تن تا 2/1 میلیون تن بهترین گزینه محسوب می‌شوند.
نظر شما درخصوص ارتقای کارآمدی واحدهای گندله‌سازی چیست؟
به نظر من و براساس تجربه شخصی من فرآیند آهن اسفنجی علاوه بر این که یک فناوری است یک هنر محسوب می‌شود و فقط کسانی‌که بتوانند ماهیت و آینده فرآیند را پیش‌بینی کنند می‌توانند از کارخانه کارآمدتر و با حفظ شرایط محیط‌زیست بهره‌برداری کنند.
متاسفانه رشد قارچ‌گونه صنعت آهن اسفنجی فناوری را زیرپا گذاشته و فقط به تعدادی کارخانه کلیدی محدود شده که بصورت بسیار سیستمیک و علمی کار می‌کنند. تجربیات و ابداعات به‌دست آمده در این فرآیند به چند مورد محدود شده و کل صنعت از آن الگوبرداری نکرده است.
اگر ما بتوانیم متفاوت و خلاقانه فکر کنیم این فرآیند واقعاً فوق‌العاده و جالب توجه است. استفاده از گندله انقلابی در داستان موفقیت صنعت فولاد است که باید بیشتر تقویت شود. پارامترهای بهره‌برداری باید مجدداً تعریف شده و در جهت مواد اولیه ورودی به‌کار گرفته شود. بهینه‌سازی زغال‌سنگ و C/Fe بخش مهمی برای کاهش قابل توجه هزینه تولید است. باید تمام قسمت‌های کارخانه با در نظر گرفتن بهره‌برداری 330 روز در سال و با ظرفیت بالای 99 درصد مورد توجه قرار گیرد. برای نتیجه‌گیری باید اضافه نمود که هیچ فرآیند یا مواد اولیه‌ای را نمی‌توان با صددرصد نتیجه مطلوب بدون ابداع به‌کار گرفت.
لطفا توضیحی در مورد فناوری به‌کار گرفته شده در گندله‌سازی خود به ما بدهید؟
در کارخانه آهن اسفنجی از فناوری پیش‌گرم‌کن (Preheater) و کوره (Kiln) استفاده می‌کنیم که با موفقیت کار می‌کنند و اولین نمونه در کشور است که نوآوری فوق‌العاده‌ای محسوب می‌شود. علاوه بر این ما دارای یک نیروگاه اختصاصی هستیم که از روش W.H.R.B (بازیافت گرمای خروجی بویلر) و A.F.B.C (احتراق بستر مایع آتمسفری یا نیروگاهی که سوخت آن زغال‌سنگ است) استفاده می‌کنیم. ما فولاد را از طریق روش IF (کوره القایی) تولید می‌کنیم و محصولات مفتولی نیز در فولادسازی ما تولید می‌شود که بسیار مجهز بوده و زمینه را برای پیشرفت آتی کاملاً مهیا ساخته‌ایم.
لینک مطلب:
https://www.eranico.com/fa/content/29996
