นักวิทยาศาสตร์ พัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับ DRI ในการผลิตเหล็กที่ทันสมัย

คุณเคยสงสัยบ้างไหมว่า จะมีอะไรไปในการผลิตเหล็ก นอกเหนือจากเศษเหล็ก?หนึ่งในความลับที่คุ้มครองดีที่สุดของอุตสาหกรรมเหล็กคือผลิตภัณฑ์ครึ่งเสร็จที่น่าทึ่งที่รู้จักกันว่า เหล็กลดตรง (DRI)วัสดุนี้มีบทบาทสําคัญในการผลิตเหล็กที่ทันสมัย โดยให้ทางเลือกที่สะอาดและมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีประเพณี

เหล็กลดโดยตรง หรือ DRI เป็นผลิตภัณฑ์เหล็กความบริสุทธิ์สูงที่ได้รับโดยการกําจัดออกซิเจนจากแร่เหล็กในสภาพแข็ง โดยไม่ละลายมันกระบวนการนี้ใช้สารลด เช่น คาร์บอนโมโนออกไซด์และไฮโดรเจน เพื่อถอดอะตอมออกซิเจนออกจากโมเลกุลแร่เหล็กคิดถึงมันว่าเป็นการดําเนินงานทางเคมีที่ละเอียดชํารุดออกซิเจนอย่างรอบคอบ

มีวิธีการหลักสองวิธีในการผลิต DRI:

• DRI ที่ใช้แก๊ส:วิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด การผลิต DRI ที่ใช้แก๊ส มักจะรวมกันกับโรงงานผลิตเหล็กแบบไฟฟ้าไฟฟ้า (EAF) เพื่อสร้างโรงงานขนาดเล็ก" ก๊าซธรรมชาติถูกแปลงเป็นคาร์บอนโมโนออกไซด์และไฮโดรเจน, ซึ่งต่อมาปฏิกิริยากับแร่เหล็กในเตาหลอดลด. DRI ที่เกิดขึ้นสามารถนําเข้าโดยตรงใน EAF ในขณะที่ยังร้อน, ประหยัดพลังงาน.ผู้ผลิตบางรายยังขนส่ง DRI ไปยังโรงงานเหล็กอื่น ๆ หรือขายมันให้กับบุคคลที่สาม.
• DRI ที่ใช้ถ่านหินโดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้ในประเทศอย่างอินเดีย วิธีนี้ใช้เตาอบหมุน โดยที่ถ่านหินใช้เป็นทั้งเชื้อเพลิงและสารลด" ปกติผลิตในปริมาณน้อย แต่ยังคงเป็นทางแก้ปัญหาทางเศรษฐกิจสําหรับการผลิตเหล็กในภูมิภาคโดยเฉพาะอย่างยิ่ง อินเดียได้รับประมาณ 57% ของเหล็กดิบจาก EAFs (ข้อมูลปี 2016) โดยมีเหล็กสปองกีฬาบทบาทสําคัญ

DRI ไม่ใช่เหล็กบริสุทธิ์ มันมีสารสกปรกที่เหลือ เมื่อผลิตจากแร่เหล็กที่มีปริมาณเหล็ก 65,5% 68% สารประกอบเฉพาะประกอบด้วย:

• อัตราการโลหะ:92.0% มากกว่า 96.0%
• ค่าเหล็กรวม:860.1% ละ 93.5%
• เนื้อที่เหล็กโลหะ:810.0% มากกว่า 87.9%
• เนื้อหาคาร์บอน:10.0% มากกว่า 4.5%
• ปริมาณซัลเฟอร์:00.001% มากกว่า 0.03%
• โฟสฟอรัสเพนโต๊กไซด์ (P2O5):00.005% ละ 0.09%
• กัง (SiO2, Al2O3, CaO, MgO, MnO ฯลฯ):30.9% มากกว่า 8.4%
• ขนาดอนุภาค:4?? 20 มม.
• ความหนาแน่น:1.6 ละ1.9 ตัน/ม3

DRI มีอัตราปฏิกิริยาสูง และมีแนวโน้มที่จะเกิดการออกซิเดนใหม่เมื่อถูกเผชิญกับอากาศ ซึ่งสามารถสร้างความร้อนและนําไปสู่การเผาไหม้โดยอัตโนมัติ.องค์กรการท่องเรือนานาชาติ (IMO) ประเภท DRI เป็นสินค้ากลุ่ม B (อันตรายทางเคมี) และ MHB (วัสดุอันตรายเฉพาะในส่วนที่หลั่ง)จําเป็นต้องขนส่งภายใต้ก๊าซอ่อน (มักเป็นไนโตรเจน) เพื่อป้องกันการออกซิเดน.

การใช้งานหลักของ DRI คือเป็นวัสดุดิบในการผลิตเหล็กในเตาไฟฟ้าไฟฟ้า (EAF) เมื่อเทียบกับโลหะเศษ DRI มีข้อดีหลายอย่าง:

• สารประกอบที่สม่ําเสมอ:DRI มีสารสกปรกน้อยลง ทําให้สามารถควบคุมคุณภาพของเหล็กได้ดีขึ้น
• อุปกรณ์เหลือน้อย:มันมีธาตุอันตรายน้อย (เช่น ทองแดง นิเคิล โครเมียม) ทําให้มันเหมาะสําหรับการผลิตเหล็กระดับสูง
• การเพิ่มประสิทธิภาพการเพิ่ม DRI ไปยัง EAF เร่งการละลาย ลดเวลาการผลิตและการใช้พลังงาน

นอกเหนือจาก EAFs, DRI ยังถูกใช้ในเตาอบสูงและโรงหล่อ

เมื่อกฎหมายสิ่งแวดล้อมเข้มข้น อุตสาหกรรมเหล็กถูกกดดันเพื่อลดการปล่อยคาร์บอนโดยเฉพาะเมื่อผลิตโดยใช้ไฮโดรเจนเป็นสารลดวิธีนี้ที่รู้จักกันในชื่อ DRI ที่ใช้ไฮโดรเจน ถือว่าเป็นมุมก้อนของการผลิตเหล็กที่ยั่งยืน

ด้วยความสําคัญที่เพิ่มขึ้นของ DRI มันพร้อมที่จะมีบทบาทสําคัญในการเปลี่ยนอุตสาหกรรมเหล็กไปสู่วิธีปฏิบัติที่เขียว

นอกจาก DRI แล้ว โลหะที่มาจากแร่เหล็กอื่น ๆ ยังมีส่วนร่วมในการผลิตเหล็ก:

• เหล็กบริเกตร้อน (HBI):รูปแบบของ DRI ที่หนาแน่นและมั่นคงกว่า HBI ง่ายต่อการขนส่งและเก็บ
• เหล็กหมู:ผลิตในเตาอบสูง เหล็กดิบมีคาร์บอนสูงและเป็นส่วนประกอบสําคัญในการผลิตเหล็ก
• เหล็กหมูกระจก (GPI):ใช้เป็นสารเย็นในเตาอบสูง หรือเป็นวัสดุดิบใน EAFs และโรงหล่อ