Διαδικασία Παραγωγής Σπογγώδους Σιδήρου

Ο σπογγώδης σίδηρος σχηματίζεται μέσω της αναγωγής του μεταλλεύματος σιδήρου σε μεταλλικό σίδηρο μέσω αντίδρασης με άνθρακα με τη μορφή άνθρακα, κ.λπ. σε περίπου 1100 βαθμούς Κελσίου. Ο σπογγώδης σίδηρος αναφέρεται επίσης ως σίδηρος άμεσης αναγωγής, μεταλλικός σίδηρος ή σίδηρος θερμής μπρικέτας.

Ο σπογγώδης σίδηρος χρησιμοποιείται στη βιομηχανία σιδήρου και χάλυβα ως υποκατάστατο των απορριμμάτων σε κλιβάνους επαγωγής και ηλεκτρικού τόξου. Με τα χρόνια, η έλλειψη ακριβών απορριμμάτων τήξης έχει καταστήσει τον σπογγώδη σίδηρο σημαντική πρώτη ύλη για την κατασκευή χάλυβα υψηλής ποιότητας. 

Αυτή η διαδικασία είναι μια από τις παλαιότερες μεθόδους άμεσης αναγωγής και η δομή της βασίζεται σε ένα οριζόντιο κλίβανο τσιμέντου. Σε αυτή τη μέθοδο, ο θερμικός άνθρακας (ως αναγωγικό μέσο) αναμιγνύεται με μεταλλεύματα σιδήρου και ο σπογγώδης σίδηρος παράγεται σε έναν οριζόντιο κλίβανο.

• Είσοδος μεταλλεύματος σιδήρου: Στη διαδικασία Midrex ή HYL, συνιστάται γενικά η χρήση υψηλής ποιότητας ψημένων σφαιριδίων με μέγιστο περίπου 30% όγκους μεταλλεύματος σιδήρου. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν έως και 100% από τους όγκους σε αυτή τη διαδικασία και θα χρησιμοποιηθούν επίσης ορισμένοι τύποι ακατέργαστων σφαιριδίων. Η χρήση μαγνητίτη δεν συνιστάται καθώς απαιτεί μεταλλεύματα σιδήρου αιματίτη υψηλής ποιότητας.
• Αναγωγικό μέσο: Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η δυνατότητα χρήσης σχετικά χαμηλής ποιότητας θερμικού άνθρακα ως αναγωγικού μέσου. Ο άνθρακας στον κλίβανο παράγει αέριο μονοξειδίου του άνθρακα, το οποίο ανάγει το οξείδιο του σιδήρου. Παρά τη σχετικά υψηλή θερμοκρασία στον κλίβανο, ο ρυθμός αντίδρασης είναι σχετικά χαμηλός και ο κλίβανος θα έχει χαμηλή χωρητικότητα. Δεν υπάρχει αέριο υδρογόνου σε αυτή τη διαδικασία.
• Τύπος κλιβάνου αναγωγής: Περιστροφικός οριζόντιος κλίβανος που λειτουργεί ελαφρώς πάνω από την ατμοσφαιρική πίεση. Ο κύριος περιστροφικός κλίβανος αποτελείται από το τμήμα προθέρμανσης και την περιοχή αναγωγής, με τα αέρια που προκαλούνται από την αντίδραση να εκκενώνονται σε θερμοκρασία περίπου 1000 °C και δεν προβλέπονται συστήματα ανακύκλωσης, γι' αυτό και αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται γενικά για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το τμήμα ψύξης του κλιβάνου είναι ένας εντελώς ξεχωριστός θάλαμος που ψύχεται με νερό από έξω.
• Θερμοκρασία αναγωγής: περίπου 1000 έως 1100 °C.
• Ιστορικό διαδικασίας: από το 1980.
• Θέση διαδικασίας: Σταθεροποιημένη και εμπορευματοποιημένη.
• Βέλτιστη χωρητικότητα: Περίπου 100 έως 150 χιλιάδες τόνοι ανά μονάδα.
• Μερίδιο αγοράς: Περίπου 23% της συνολικής παραγωγής σπογγώδους σιδήρου.