تفاوت کنسانتره و آهن اسفنجی را بیشتر بدانید

در فرآیند تولید آهن و فولاد، از مواد اولیه متنوعی مانند، گندله، آهن اسفنجی و کنسانتره استفاده می‌شود که هر یک از آن‌ها، بااینکه از خانواده آهن هستند، ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود را دارند. بیشتر این تفاوت‌ها، در ساختار و خواص آن‌ها نسبت به یکدیگر و همچنین، قیمت کنسانتره نسبت به قیمت آهن اسفنجی است. کنسانتره، یک ماده معدنی آسیاب شده و کوچک است که هیچ‌گاه در واحدهای تصفیه یا واحدهای احیای مستقیم، مورداستفاده قرار نمی‌گیرد. آهن اسفنجی نیز نتیجه احیای مستقیم گندله‌های تولیدشده از کنسانتره است.

این مواد به‌عنوان نوعی شارژ کننده، به درون کوره بلند ریخته می‌شوند تا با ذوب شدن آن‌ها، انرژی لازم برای ذوب آهن و فرآوری محصولات آهنی و فولادی، به‌دست آید. حال این سؤال پیش می‌آید که این مواد با یکدیگر چه تفاوتی دارند؟ تفاوت کنسانتره و آهن اسفنجی چیست؟ حضور این مواد در کوره فولادسازی تا چه میزان ضرورت دارد؟ در ادامه، جهت بررسی بیشتر تفاوت‌ها و ویژگی‌های هریک و همچنین، قیمت فروآلیاژ مختلف، با ما همراه باشید.

تفاوت کنسانتره و آهن اسفنجی

همان‌طور که اشاره کردیم، از کنسانتره و آهن اسفنجی، به‌عنوان مواد اولیه مهم در فولادسازی استفاده می‌شود. برای این کار، از هرکدام با نسبت‌های خاصی، به‌صورت منفرد یا ترکیبی، به درون کوره بلند ریخته می‌شود تا با سوختن آن‌ها، حرارت لازم جهت زنده کردن یا احیای آهن از سنگ‌آهن، به‌دست آید. درواقع، اجرایی شدن فرآیند فولادسازی بدون استفاده از این محصولات اولیه، ممکن نیست. قبل از اینکه به بیان تفاوت‌های کنسانتره و آهن اسفنجی بپردازیم، ابتدا باید با هر یک از این محصولات و مشخصات آن‌ها مانند، ترکیبات، قیمت کنسانتره و قیمت آهن اسفنجی، آشنا شویم.

کنسانتره چیست؟

کنسانتره، یک ماده اولیه پودری است که در فرآیند تولید آهن و فولاد به‌کاربرده می‌شود. این ماده که از خود آهن و مواد افزودنی دیگر ساخته می‌شود، معمولاً جهت تولید فولاد به روش‌های کوره بلند و احیای مستقیم، مورداستفاده قرار می‌گیرد.

آهن اسفنجی چیست؟

نام دیگر آهن اسفنجی، آهن احیای مستقیم است که نوعی ماده متخلخل با استحکام بسیار بالا است و از اجزای اصلی شارژ کوره‌های فولادسازی، به شمار می‌رود. این ماده، دارای ساختاری متخلخل است؛ بنابراین، سطح ویژه بالایی دارد و با سوختن در کوره، گرمای بسیار زیادی تولید می‌کند. لازم به ذکر است که برای تولید آهن اسفنجی، از گندله استفاده می‌شود و به‌نوعی، این محصول، یک ماده تغییر شکل یافته از گندله است. استفاده از آهن اسفنجی، مزایایی زیادی دارد که برخی از آن‌ها عبارت‌اند از:

• مصرف انرژی کمتر

• کاهش آلاینده‌ها

• کاهش هزینه تولید

حال که با ماهیت هریک آشنا شدیم، به‌راحتی می‌توان به بررسی تفاوت‌ها و مقایسه آن دو پرداخت. در زیر به برخی از این تفاوت‌ها می‌پردازیم.

تفاوت کنسانتره و آهن اسفنجی در روش تولید

یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های کنسانتره و آهن اسفنجی، تفاوت در روش تولید آن‌ها است که این عامل، بر قیمت کنسانتره و آهن اسفنجی نیز تأثیر دارد. جهت تولید کنسانتره، نیازمند کوره‌های ککی یا کوره بلند هستیم. ازآنجایی‌که امکان استفاده از مواد معدنی آهنی آسیاب شده، به‌صورت مستقیم در فرآیند احیای آهن وجود ندارد، ابتدا باید سنگ‌آهن به کنسانتره تبدیل شود؛ سپس، می‌توان در فرآیند احیای مستقیم، آن را به آهن اسفنجی تبدیل کرد.

آهن اسفنجی نیز در فرآیند کاهش یا احیای مستقیم اکسید آهن، به‌دست می‌آید. به بیان ساده‌تر، آهن اسفنجی حالت تغییر شکل یافته از گندله است. در این فرآیند، اکسید آهن با استفاده از گازهایی مانند، گاز طبیعی، گاز شهری، گاز دی‌اکسید کربن و…، به آهن اسفنجی تبدیل می‌شود.

تفاوت خواص آهن اسفنجی و کنسانتره

آهن اسفنجی، یک ساختار متخلخل دارد و به همین علت، سطح ویژه آن بیشتر است و درنتیجه، بهتر می‌تواند با مواد دیگر جهت تولید حرارت واکنش دهد. از طرفی، استحکام و سختی کنسانتره، بیشتر از آهن اسفنجی است. تفاوت کنسانتره و آهن اسفنجی ازنظر خواص، شامل میزان درصد و عیار آهن موجود در آن‌ها است. بر این اساس، آهن اسفنجی دارای حداقل ۸۳ درصد آهن بوده و این مقدار برای کنسانتره، حداقل ۶۵ درصد است؛ این عامل، بر قیمت کنسانتره و قیمت آهن اسفنجی مؤثر است.

تفاوت کاربرد کنسانتره و آهن اسفنجی

همان‌طور که گفته شد، از آهن اسفنجی و کنسانتره، به‌منظور تولید فولاد در کوره‌های فولادسازی استفاده می‌شود. البته نباید فراموش کرد که آهن اسفنجی می‌تواند در کوره‌های القایی، جایگزین قراضه آهن شود و حجم مصرف قراضه را کاهش دهد؛ درحالی‌که از کنسانتره، جهت تولید بریکت می‌توان استفاده کرد. 

تفاوت قیمت کنسانتره و آهن اسفنجی

قیمت فروآلیاژ آهن، به عوامل مختلفی مانند، قیمت جهانی آهن، نرخ تورم، میزان عرضه و تقاضا و سایر عوامل اقتصادی و صنعتی بستگی دارد. بااین‌وجود، نرخ تولید آهن اسفنجی، به دلیل اینکه حاوی ساختار متخلخل است، در مقایسه با کنسانتره، کمی بالاتر است. همچنین، در فرآیند تولید آهن اسفنجی، مواد کربنی، مانند زغال‌سنگ، به‌عنوان مواد مصرفی استفاده می‌شود که این مواد، هزینه تولید را بالا خواهند برد.

کنسانتره یا آهن اسفنجی؟ کدام یک برای تولید فولاد بهتر است؟ً!

ممکن است برای عده‌ای این سؤال مطرح شود که بین آهن اسفنجی و کنسانتره، کدام‌یک برای کاربردهای صنایع مناسب‌تر است؟ لازم به ذکر است که باوجود مطالب عنوان‌شده، پاسخ به این سؤال چندان آسان نیست؛ چراکه هر دو محصول برای صنایع فولادسازی، ضروری هستند. به بیان ساده‌تر، وجود هیچ‌کدام بدون دیگری، امکان‌پذیر نیست و در زنجیره تولید یکدیگر قرار دارند.

تولید فولاد، مستلزم تولید آهن اسفنجی است و این محصول، بدون ساخته‌شدن کنسانتره، تولید نخواهد شد. بنابراین، برای تولید فولاد و شمش، وجود آهن اسفنجی تولیدشده از کنسانتره، ضروری است. مهم‌ترین اهداف استفاده از این محصولات عبارت‌اند از:

• ایجاد ظاهری یک‌دست

• جداسازی و حذف ترکیبات مضر از سنگ

• حذف ناخالصی‌ها از سنگ

• افزایش یا کنترل عیار آهن که به‌صورت کانه، میان سنگ قرار دارد.

فراورده‌های آهن

همان‌طور که ذکر شد، کنسانتره، نوعی ماده معدنی آهنی است که آسیاب شده و به دلیل اندازه کوچک، امکان استفاده در واحدهای تصفیه برای آن وجود ندارد. آهن اسفنجی نیز ازجمله تولیداتی است که از کنسانتره حاصل می‌شود. وجود هر دو آن‌ها در صنایع، بسیار ضروری است و با استفاده از آن‌ها می‌توان انرژی بسیار زیادی تولید کرد. در این مقاله، ضمن بررسی ویژگی‌ها و تفاوت‌های هریک، به بیان دلایل کم‌وزیاد شدن قیمت کنسانتره و قیمت آهن اسفنجی پرداختیم تا در صورت نیاز، از این مطالب بهره ببرید.