ذوب کردن DRI
 برای بهبود بیشتر DRI برای فولادسازی، می‌توان آن را از طریق ذوب کردن به چدن خام یا چدن خام مذاب تبدیل کرد. اکنون فرآیندهایی در صنعت وجود دارند که از انرژی الکتریکی در کوره‌هایی مانند کوره‌های قوس غوطه‌ور برای تبدیل DRI به چدن خام مذاب استفاده می‌کنند. فرآیند جدید ذوب‌کردن DRI شرکت “ایر پروداکتس” از احتراق اکسیژن-سوخت را به‌جای انرژی الکتریکی برای ذوب‌کردن استفاده می‌کنند. شکل (۴) یک نمودار فرآیند (در انتظار ثبت اختراع) را ارائه می‌دهد.

پیش‌بینی می‌شود که DRI تولیدشده توسط کوره ستونی، در مرحله دوم، درون یک کوره “اکسیژن-سوخت” برای تولید چدن خام یا چدن خام مذاب که در فولادسازی قابل استفاده باشد ذوب شود. کوره می‌تواند با استفاده از گاز طبیعی و یا هیدروژن، با حداقل انتشار CO_۲ اضافی از این فرآیند، کار کند.جدول (۳) پارامترهای مهم مربوط به فرآیند ذوب‌کردن DRI شرکت ایر پروداکتس را نشان می‌دهد.

انرژی مورد نیاز برای ذوب کردن هر تن DRI تقریبا ذوب MMBtu 2 است که منجر به ۱۲/۰ تن CO_۲ اضافی به ازای ذوب کردن هر تن DRI می‌شود. هزینه تبدیل از طریق مسیر احتراق حدود ۵۰ دلار بر تن DRI برآورد می‌شود که با محاسبات محافظه‌کارانه در مقایسه با مسیر ذوب‌کردن الکتریکی، تقریبا ۱۵-۱۰ دلار بر تن DRI کمتر خواهد بود. فرآیند پیشنهادی با استفاده از یک طراحی ساده کوره جعبه‌ای مجهز به مشعل‌های “اکسیژن-سوخت”، به صورت پیوسته خواهد بود. DRI از یک سر با سرباره وارد شده و از سر دیگر چدن خام مذاب خارج می‌شود.

نتایج حاصل از بررسی اولیهاین فرآیند پیشنهادی درشکل (۵) نشان داده شده است. در آزمایش‌های آزمایشگاهی، DRI با استفاده از مشعل‌های “اکسیژن-سوخت” در یک بوته ذوب می‌شود. با تنظیم مشعل‌ها یک اتمسفر احیایی در سطح مذاب ایجاد می‌گردد. پس از ذوب کردن، فلز مذاب تحت اتمسفر خنثی سرد شده و سپس از نظر ظاهر و ترکیب شیمیائی آنالیز می‌شود.همان‌طور که درشکل (e5) وشکل (f5) نشان داده شده است، پس از سردشدن، یک سطح مقطع تمیز آهن بدست می‌آید. در این آزمایش‌های ذوب‌کردن اولیه، کمترین اکسیداسیون آهن ناشی از مشعل‌های “اکسیژن-سوخت” مشاهده می‌شود. از همزنی گاز برای افزایش اختلاط و انتقال حرارت استفاده می‌گردد. وزن سرباره بازیافتی (تقریبا دو درصد وزن محصول بازیافتی) کاملا با وزن گانگ شارژ مطابقت دارد و امکان کسب این نتیجه را فراهم می‌کند کهحداقل سرباره اضافی در طول ذوب‌کردن تولید شود.

نتیجه‌گیری

دو رویکرد جدید ارائه‌شده در این مقالهفرصتی برایبهبود DRI جهت استفاده در فولادسازی الکتریکی ارائه می‌دهند.

پیش‌گرمایش DRI، بهره‌وری و بازدهی را برای EAF با اثرات کم برای CO_۲ اضافی ارائه می‌دهد. سیستم‌های تغذیه نوار نقاله موجود را می‌توان برای استفاده از کوره پیش‌گرمایش تطبیق داد. آزمایش‌های امکان‌سنجی فنی هیچ یا حداقل اکسیداسیون ناشی از برخورد مستقیم شعله را نشان می‌دهند. گام‌های بعدی برای توسعه این فرآیند، افزایش مقیاس سیستم آزمایشگاهی و آزمایش میدانی سیستم در یک کارخانه فولاد کوچک است.

ذوب‌کردن DRI استفاده از احتراق “اکسیژن-سوخت” را یک قدم جلوتر می‌برد. این فرآیند جایگزینی برای تامین چدن‌‌خام از کوره‌بلند ارائه می‌دهد. DRI تبدیل‌شده به چدن خام منبعی با ارزش بالاتر از آهن “بکر” برای فولادسازی در EAF ارائه می‌دهد که منتج به بهبود بهره‌وری و کارایی می‌شود. این فرآیند، همراه‌شده با تولید DRI، می‌تواند مستقیما با مسیر کوره‌بلند برای تولید چدن‌خام با کمتر از نیمی از انتشار CO_۲ آن رقابت کند. آزمایش‌های امکان‌سنجی فنی نشان می‌دهد که DRI را می‌توان با استفاده از احتراق “اکسیژن-سوخت” با بهره‌دهی خوب ذوب کرد. پارامترهای اقتصادی و زیست‌محیطی مطلوب برای این فرآیند، بررسی بیشتر مفهوم را ایجاب می‌کند.