科学者が現代の鉄鋼生産における DRI の理解を進める

鉄鋼の生産には 廃棄物以外にも 何が必要なのか考えたことはありますか?鉄鋼産業の最も守られている秘密の一つは,直接減量鉄 (DRI) と呼ばれる驚くべき半成品です.この材料は,現代の鉄鋼製造において重要な役割を果たし,従来の方法よりも清潔で効率的な代替手段を提供します.

直接減量鉄 (DRI) は,固体状態の鉄鉱石から酸素を溶かすことなく除去することによって得られる高純度鉄製品である.この プロセス は,炭酸 酸 と 水素 の よう な 減量 剤 を 用い,鉄鉱石 の 分子 から 酸素 の 原子 を 剥離 する繊細な化学的操作として 考えてください 酸素を慎重に抽出し 鉄だけが残ります

DRI を生成する主な方法は2つあります.

• ガスベースのDRI:最も広く使用されている方法であるガスベースのDRI生産は,しばしば電気弧炉 (EAF) の鋼鉄工場と統合され,コンパクトな"ミニミール"を形成する."天然ガスは一酸化炭素と水素に変換されます減量炉で鉄鉱石と反応する.その結果,DRIは熱いままに直接EAFに供給され,エネルギーを節約できます.また,一部の生産者は,DRIを他の鉄鋼工場に輸送したり,第三者に販売したりします..
• 石炭ベースのDRI:この方法は,主にインドのような国で使用され,石炭が燃料と減量剤の両方で機能する回転炉を使用しています."は通常,より少ない量で生産されますが,地域的な鉄鋼生産のための経済的な解決策です注目すべきは,インドが原鋼の約57%をEAF (2016年データ) から調達しており,スポンジ鉄は重要な役割を果たしています.

DRIは純粋な鉄ではないが,残留不純物を含んでいる.鉄鉱石から65.5%~68%の鉄分を生産すると,その典型的組成は以下のとおりである.

• 金属化率:92.0% 〜96.0%
• 総鉄分:860.1%~93.5%
• 金属鉄分:810.0% 87.9%
• 炭素含有量:10.0%4.5%
• 硫黄含有量:00.001%~0.03%
• リン酸化物 (P2O5):00.005%~0.09%
• ガング (SiO2,Al2O3,CaO,MgO,MnOなど):30.9%8.4%
• 粒子の大きさ:4×20 mm
• 散布密度1.6.1.9t/m3

DRI は 高い 反応 性 を 抱い ており,空気 に 晒され たら 再 酸化 に 容易 に 罹り,熱 を 生み出し,自発 的 な 燃焼 に 繋がる こと が でき ます.危険 を 軽減 する ため に,厳格 な 処理 や 貯蔵 プロトコル が 適用 さ れ ます..国際海事機関 (IMO) は,DRIをBグループ貨物 (化学的に危険) とMHBグループ貨物 (卸荷のみで危険物質) と分類しています.酸化防止のため,惰性ガス (通常窒素) の下で輸送を必要とする.

DRIの主な用途は電弧炉 (EAF) 製鋼の原材料である.スクラップ金属と比較して,DRIにはいくつかの利点があります.

• 一貫した組成:DRIには不純物が少ないため,鋼の質をよりよくコントロールできます.
• 低残留元素:有害な元素 (銅,ニッケル,クロムなど) は最小限で,高級鋼の生産に最適です.
• 効率の向上DRIをEAFに追加すると 溶融が加速し 生産時間とエネルギー消費を削減します

DRIは,EAF以外の高炉や鋳造工場でも使用されています.

環境規制が厳しくなるにつれて,鉄鋼産業は炭素排出量を削減する圧力にさらされています.特に,減量剤として水素を用いて製造された場合この方法は,水素ベースのDRIとして知られており,持続可能な鉄鋼生産の礎と考えられています.

DRIの重要性が高まっているため,鉄鋼産業がよりグリーンな慣行への移行に重要な役割を果たす準備ができています.

DRIに加えて,鉄鉱石由来の他の金属は,鉄鋼生産に寄与する.

• 熱くブリケットされた鉄 (HBI):密度が高く安定したDRIの形態であるHBIは輸送と保管が容易である.
• 豚鉄:高炉で生産される原油は高炭素含有量で,鉄鋼製造の主要な成分として使用されます.
• 粉砕された豚鉄 (GPI):高炉の冷却液として使用され,EAFや鋳造工場の原料として使用されます.