احیای مستقیم

احیا، پایه‌ای مطمئن برای آینده

در فرآیند احیا، تمرکز بر پایداری، کنترل و اطمینان خاطر در هر مرحله است. در صنعتی که نگرانی‌ها درباره آلایندگی، مصرف انرژی و کیفیت محصولات همواره مطرح است، رویکرد تکین اطمینان می‌دهد که هر حرکت با دقت و مدیریت کامل انجام شود، تا دغدغه‌های عملیاتی و محیط زیستی به حداقل برسند و حس اعتماد برای همه ذینفعان برقرار شود.

احیای مستقیم یک فرآیند جامد-گاز است که در دمای پایین‌تر از نقطه ذوب آهن (زیر ۱۰۵۰°C) انجام می‌شود. در این فرآیند، گاز احیاء کننده (H₂ و CO) مستقیماً با اکسیدهای آهن واکنش داده و اکسیژن آن را جدا می‌کند، بدون ذوب آهن. ساختار متخلخل محصول، نام آن را «آهن اسفنجی» کرده است.

واکنش‌های اصلی

Fe₂O₃ + ۳H₂ → ۲Fe + 3H₂O

Fe₂O₃ + ۳CO → ۲Fe + 3CO₂

تکنولوژی‌های اصلی احیای مستقیم

1. روش MIDREX: رایج‌ترین روش در جهان

   • ریکتور: شفت عمودی (Tower Reducer)

   • گاز احیاء کننده: گاز سنتز (H₂ و CO) از ریفرمر

   • فرآیند: گندله‌های سنگ‌آهن از بالای شفت وارد شده و گاز داغ از میانه شفت بالا می‌آید؛ محصول از پایین تخلیه می‌شود

2. روش HYL / Energiron: رقیب اصلی میدرکس

   • امکان کار در فشار بالاتر

   • انعطاف‌پذیری در نوع مواد اولیه

   • برخی واریانت‌ها امکان تولید DRI با کربن بالا را دارند

مواد اولیه و محصولات

• ورودی: گندله یا کلوخه سنگ‌آهن با عیار بالا + گاز طبیعی (H₂ و CO)

• خروجی:

  • آهن اسفنجی (DRI) با خلوص بالا و ناخالصی کم

  • HBI (Briquette) برای حمل و نقل و انبارداری ایمن‌تر

مزایا

• آلایندگی بسیار کمتر (CO₂ حدود ۰.۵–۱ تن به ازای هر تن DRI)

• سرمایه‌گذاری اولیه کمتر نسبت به کوره بلند

• انعطاف‌پذیری بالا در عملیات

• محصول با خلوص بالا، مناسب برای فرآیندهای پیشرفته

محدودیت‌ها

• وابستگی به گاز طبیعی یا هیدروژن خالص

• نیاز به سنگ‌آهن با عیار بالا

• مقیاس تولید کمتر از کوره بلند

• آهن اسفنجی مستعد اکسیداسیون و احتراق خودبه‌خودی مگر به صورت HBI باشد