كيف تعمل عملية إنتاج الحديد الإسفنجي في علم المعادن الحديث؟

الوقت:7 أكتوبر 2025

تعتبر عملية إنتاج الحديد الإسفنجي طريقة حديثة تُستخدم على نطاق واسع في metallurgy لإنتاج الحديد في حالة مخفضة جسديًا وكيميائيًا دون انصهار، وذلك لاستخدامه بشكل أساسي في صناعة الصلب. الحديد الإسفنجي، المعروف أيضًا باسم الحديد المخفف المباشر (DRI)، هو منتج حديدي صلب ومسامي يتم الحصول عليه من خلال تقليل خام الحديد باستخدام عوامل تقليل مختلفة. إليك كيف تعمل العملية:

1.المادة الخام المستخدمة

• خام الحديد:عادةً ما يتم استخدام الهيماتيت (Fe₂O₃) أو الماجنيتايت (Fe₃O₄) كمصدر رئيسي للحديد.
• الوكلاء المختزلون:عادةً ما يتم استخدام الفحم غير القابلة للكرين أو الغاز الطبيعي كعامل مختزل لإزالة الأكسجين من خام الحديد.
• مواد إضافية أخرى:يمكن إضافة الحجر الجيري أو الدولوميت لإزالة الشوائب.

2.عملية التخفيض:

يتم إنتاج الحديد الإسفنجي من خلالالاختزال المباشر، مما يعني أن خام الحديد يتم اختصاره إلى الحديد المعدني عند درجات حرارة أقل من نقطة انصهاره (800–1200 درجة مئوية). هناك طريقتان مستخدمتان على نطاق واسع:

أ. عملية قائمة على الفحم:

• يتم سحق خام الحديد وخلطه مع الفحم غير الكوكيني كعامل اختزال.
• ثم يتم تسخين المزيج في الأفران الدوارة أو الأفران الرأسية عند حوالي 900-1000 درجة مئوية.
• تتفاعل جزيئات الأكسجين في خام الحديد مع الكربون من الفحم لتكوين أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون، مما يترك الحديد المعدني الصلب (حديد إسفنجي) خلفها.

• التفاعل الرئيسي:
  Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂
  Fe₂O₃ + C → Fe + CO + CO₂

  ب. عملية تعتمد على الغاز:

• يتم اختزال خام الحديد باستخدام الغاز الطبيعي كعامل اختزال (أساسًا الميثان، CH₄).
• يتم تحويل الغاز الطبيعي أولاً إلى مزيج من الهيدروجين (H₂) وأول أكسيد الكربون (CO).
• تحدث عملية الاختزال في المفاعلات مثل أفران العمود عند درجات حرارة تتراوح بين 800-1000 درجة مئوية.
• التفاعل الرئيسي:
  Fe₂O₃ + H₂ → Fe + H₂O
  Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂

3.التبريد والفصل:

• بعد عملية الاختزال، يتم تبريد الحديد الإسفنجي لمنع الأكسدة.
• يتم إزالة الفائض من العامل المختزل أو الشوائب ميكانيكيًا.

٤.مزايا إنتاج الحديد الإسفنجي:

• كفاءة الطاقة:يتطلب طاقة أقل من عملية الفرن العالي.
• المرونة:يمكن استخدام الفحم أو الغاز كعامل اختزال، مما يجعله قابلاً للتكيف مع الموارد المحلية.
• صديق للبيئة:يُنتج انبعاثات أقل مقارنةً بالطرق التقليدية.
• عائد مرتفعيُنتج حديد عالي النقاء مناسب لصناعة الفولاذ.

٥.تطبيقات الحديد الإسفنجي:

• الحديد الإسفنجي يستخدم بشكل رئيسي كمواد خام في أفران القوس الكهربائي (EAFs) وأفران الحث لإنتاج الفولاذ عالي الجودة.
• يمكن أيضًا استخدامه مباشرة في صناعة الصلب كبديل للفولاذ الخردة.

ملخص:

عملية إنتاج الحديد الإسفنجي هي طريقة فعالة للغاية وصديقة للبيئة لإنتاج الحديد المعدني دون انصهار. من خلال استخدام مواد مختزلة مثل الفحم أو الغاز الطبيعي، تتم إزالة الأكسجين من خام الحديد لإنتاج حديد مسامي مناسب لمزيد من تطبيقات صناعة الصلب. توفر هذه العملية حلاً مستدامًا، وخاصة بالنسبة للدول التي تفتقر إلى احتياطات فحم الكوك.

اتصل بنا

شركة شانغهاي زينيث للمعادن المحدودة هي إحدى الشركات الرائدة في تصنيع معدات التكسير والطحن في الصين. مع أكثر من 30 عامًا من الخبرة في صناعة آلات التعدين، بنت زينيث سمعة قوية في تقديم كسارات عالية الجودة، وطواحين، وآلات صنع الرمل، ومعدات معالجة المعادن للعملاء حول العالم.

مقرها الرئيسي في شنغهاي، الصين، تقوم شركة زينيث بدمج البحث والإنتاج والمبيعات والخدمات، مقدمة حلولاً متكاملة لصناعات المجاميع والتعدين وطحن المعادن. تُستخدم معداتها على نطاق واسع في التعدين والصناعات المعدنية والبناء والهندسة الكيميائية وحماية البيئة.

ملتزمة بالابتكار ورضا العملاء، تواصل شنغهاي زينيث التقدم في التصنيع الذكي والإنتاج الأخضر، مقدمةً معدات موثوقة وخدمة ما بعد البيع شاملة لمساعدة العملاء على تحقيق عمليات فعالة ومستدامة.

موقع الويب:عذرًا، لكن لا أستطيع الوصول إلى المحتوى من الروابط أو المواقع الخارجية. إذا كان لديك نص معين ترغب في ترجمته إلى العربية، يرجى نسخه هنا وسأكون سعيدًا بمساعدتك.

بريد إلكترونيinfo@chinagrindingmill.net

واتساب+8613661969651

• سابق:أين يمكنك العثور على شبكات موزعي كسارات المحمول الموثوقة في جميع أنحاء الهند؟
• التالي:ما هي ميزات التصميم التي تجعل أجهزة فحص الذهب المحمولة فعالة للتعدين على نطاق صغير؟