ایران بزرگترین تولیدکننده آهن اسفنجی جهان

اصفهان امروز-ریحانه سرلک: در این مقاله سعی خواهد شد برای مخاطبان به تعریف جامعی از آهن اسفنجی که اصطلاحاً به آن DRI می‌گویند پرداخته شود؛ بنابراین در ابتدا باید روش‌های مختلف تولید فولاد را معرفی کرد و سپس به تعریف واژه آهن اسفنجی و نقش آن در تولید فولاد پرداخت و در ادامه به جایگاه ایران در زمینه تولید این محصول با ارزش می‌پردازیم. فناوری‌های مورد استفاده در تولید محصولات فولادی در مراحل بعد از به دست آوردن فولاد مذاب یعنی ریخته‌گری و نورد، کم و بیش یکسان است؛ اما برای به دست آوردن فولاد مذاب یا خام از فناوری‌های مختلفی می‌توان استفاده کرد؛ بنابراین می‌توان گفت توليد فولاد در دنيا به دو روش کلی صورت می‌پذیرد. يكي از روش كوره بلند (Blast Furnace) است و کارخانه ذوب‌آهن اصفهان در کشورمان تنها واحدی است که از روش کوره بلند برای تولید فولاد استفاده می‌کند. در این روش سنگ‌آهن و کک زغال‌سنگ به عنوان انرژی شارژ و مورد ذوب و احیا قرار می‌گیرند و تبدیل به چدن می‌شوند سپس چدن با دمش اکسیژن و افزودن آلیاژها به فولاد تبدیل می‌شود. روش دیگر تولید فولاد روش احیاء مستقیم (Direct Reduction) یا کوره قوس الکتریک (Electric Arc Furnace) نام دارد. در این روش انرژی از طریق گاز و برق تامین می‌شود. در روش قوس الکتریکی گاز طبیعی عامل احیای سنگ‌آهن است به همین دلیل این روش در کشورهایی با منابع غنی گاز طبیعی مانند ایران مورد توجه قرار گرفته و بیشتر فولادسازان کشور به سمت و سوی استفاده از روش قوس الکتریکی برای تولید فولاد رفته‌اند. در کوره‌های الکتریکی قراضه‌ آهن و فولاد مجدداً ذوب می‌شوند. به دلیل کمبود منابع قراضه در جهان و نیز رشد فزاینده‌ قیمت آن در طول سال‌های گذشته، در این روش می‌توان به همراه‌ قراضه از آهن اسفنجی نیز برای ذوب در کوره استفاده کرد. در فرآیند احیاء مستقیم در کوره قوس، کنسانتره و پلت سنگ‌آهن به آهن اسفنجی (DRI) تبدیل می‌شود؛ بنابراین آهن اسفنجی از احیای مستقیم سنگ‌آهن به دست می‌آید و عیار آن بین 84 تا 95 درصد است که عیار بالایی محسوب می‌شود. فعالیت احیاء موجب حذف اكسیژن در سنگ‌آهن می‌شود و سنگ را به‌صورت متخلخل اسفنجی شكل درمی‌آورد كه به ‌همین دلیل بدان آهن اسفنجی می‌گویند. آهن اسفنجی معمولاً به شكل كلوخه یا گندله‌ای شكل و علاوه بر این به‌ صورت فشرده و بریكت شده نیز تولید می‌شود كه به آن آهن بریكت شده گرم (Hot Briquetted Iron) می‌گویند. آهن اسفنجی جایگزین مناسبی برای قراضه جهت ذوب در کوره‌های الکتریکی است. تولید آهن اسفنجی از سنگ‌آهن، عموماً به دو روش گازی (Gas Based) یا استفاده از زغال‌سنگ (Coal Based) برای احیای سنگ‌آهن صورت می‌پذیرد و معمولاً در کشورهایی که دارای ذخایر فراوان گاز هستند از روش گازی استفاده می‌شود. در ایران نیز کارخانه‌های فولاد خوزستان و فولاد مبارکه از گاز به عنوان ماده‌ احیاکننده استفاده می‌کنند. کاربرد آهن اسفنجی در کوره قوس مزایایی چون یکنواختی آهن اسفنجی نسبت به قراضه از لحاظ آنالیز فیزیکی و شیمیایی، کاهش سطح عناصر مضر مانند گوگرد و فسفر در آهن اسفنجی نسبت به قراضه، سهولت در حمل و نقل و انبارداری آن نسبت به قراضه، نیاز کمتر به اکسیژن در کل فرآیند تولید فولاد، آلودگی کمتر در اطراف کوره، کاهش آسیب به جداره کوره و نسوز آن به دلیل ماهیت آهن اسفنجی، ایمنی بالاتر و کاهش مصرف انرژی نسبت به قراضه را در پی خواهد داشت؛ بنابراین با مصرف آهن اسفنجی راندمان کاری افزایش می‌یابد. همان‌طور که مشخص شد روند تولید فولاد در ایران برعکس دیگر نقاط دنیا است. 83 درصد از تولید فولاد ایران با روش احیاء مستقیم صورت می‌گیرد و تنها 17 درصد از تولید فولاد کشورمان با شیوه کوره بلند انجام می‌شود؛ یعنی احیاء مستقیم بیشترین سهم را در تولید فولاد ایران بر عهده دارد درحالی‌که ۸۵ درصد از فولاد در دنیا با روش کوره بلند و تنها 15 درصد با شیوه احیاء مستقیم تولید می‌شود؛ بنابراین در دنیا روش کوره بلند بیشترین نقش را در تولید فولاد بازی می‌کند. البته روش‌های دیگری مانند کورکس و فاینکس هم وجود دارد که درصد تولید پایینی دارند و بیشتر در سطح آزمایشی و تحقیقاتی صورت گرفته و هنوز به مرحله تجاری نرسیده است. در جدیدترین آمار ارائه شده از سوی انجمن جهانی فولاد، ایران در فاصله ماه‌های ژانویه تا اکتبر 2016 با تولید 13 میلیون و 418 هزار تن آهن اسفنجی در رتبه نخست تولیدکننده آهن اسفنجی دنیا قرار دارد و بعد از ایران هند با تولید 11 میلیون و 798 هزار تن در رتبه دوم و مکزیک با تولید 4 میلیون و 471 هزار تن در رتبه سوم قرار دارند در منطقه خاورمیانه عربستان سعودی با تولید 4 میلیون و 233 هزار تن و امارات متحده عربی با تولید 2 میلیون و 803 هزار تن آهن اسفنجی با فاصله‌ای چشمگیر بعد از ایران قرار دارند. و اما در ایران کارخانه فولاد مبارکه اصفهان با ظرفیت تولید سالانه 12 میلیون تن بزرگترین تولیدکننده آهن اسفنجی دنیا است.

کارشناس بازار فولاد