دلیل آتش گرفتن آهن اسفنجی + 3 روش پیشگیری از آن

زمان مطالعه: 4 دقیقه

آهن اسفنجی از مواد پرکاربرد در صنعت فولاد است که برای فولادسازی، توسط تولیدکنندگان استفاده می شود. در واقع، این ماده جایگزین مناسبی برای قراضه آهن است. البته کار با این محصول شرایط ویژه خود را دارد. در صورت عدم رعایت موارد ایمنی، احتمال آتش گرفتن آهن اسفنجی وجود دارد.

به همین دلیل، اگر قصد خرید آهن اسفنجی را دارید یا به هر شکلی با آن سر و کار دارید، بهتر است با راه های پیشگیری از آتش سوزی آن آشنا باشید. در ادامه این مطلب، قصد داریم تمام نکات لازم برای کار با این محصول را بررسی کنیم. پیشنهاد می کنیم تا پایان همراه ما باشید.

آشنایی با آهن اسفنجی و ساختار آن

آهن اسفنجی که با نام بریکت یا DRI هم شناخته می شود، ماده ای است که در فرایند فولادسازی و به عنوان جایگزین قراضه مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده نسبت به آهن قراضه از مواد زائد کمتری برخوردار است و مراحل تولید فولاد را سریع تر و ارزان تر می کند.

تولید آهن اسفنجی در ایران توسط کارخانه های مختلفی انجام می شود. از جمله آن ها می توان به مجتمع فولاد مبارکه اصفهان، فولاد خوزستان، شرکت توسعه آهن و فولاد گل گهر، فولاد سیرجان ایرانیان و مجتمع جهان فولاد سیرجان اشاره کرد. به طور کلی، ایران در زمینه تولید آهن اسفنجی عملکرد خوبی داشته و همراه با هند، دو کشور برتر سازنده این محصول هستند.

در ترکیب سازنده آهن اسفنجی عناصر و ترکیبات مختلفی وجود دارد؛ آهن، کربن، فسفر، گوگرد، سیلیس، اکسید آلومینیوم و اکسید منیزیم از جمله مواد سازنده آهن اسفنجی است. در مجموع، ترکیب شیمیایی آهن اسفنجی به صورت زیر است:

C + O2 = CO2

CO2 + C = 2CO

Fe2O3 + CO = Fe3O4 + CO2

Fe3O4 + CO = FeO + CO2

FeO + CO = Fe (Metallic) + CO2

خطرات کار با آهن اسفنجی

آهن اسفنجی به دلیل ترکیبات سازنده خود، دارای خطراتی از جمله مسائل زیست محیطی، اکسیداسیون و زنگ زدگی، آتش گرفتن آهن اسفنجی است. یکی از اتفاقات رایج در رابطه با آهن اسفنجی، اکسیداسیون و زنگ زدگی آن است. معمولا برای پیشگیری از آن، دو راه حل وجود دارد.

گزینه اول، وارد کردن سریع این ماده به فرایند فولادسازی و تولید فولاد است. اما گزینه بعد، ایجاد یک لایه محافظتی از طریق اضافه کردن سایر عناصر است. این مواد از اکسید شدن آهن اسفنجی جلوگیری می کنند.

اما خطر بعد، آتش گرفتن آهن اسفنجی در حالت خمیری است. برای پیشگیری از آتش گرفتن آهن اسفنجی در حالت خمیری، از موادی همچون گاز خنثی، سیلیکات سدیم و آهن استفاده می شود. سپس ماده در فضای سرپوشیده قرار می گیرد.

دلیل آتش گرفتن آهن اسفنجی

دلیل آتش گرفتن آهن اسفنجی را می توان در چند مورد بررسی کرد. یکی از دلایل اصلی آتش گرفتن آهن اسفنجی، «سطح ویژه» بالای این محصول است. اما منظور از سطح ویژه چیست؟

آهن اسفنجی ظاهری کروی و متخلخل دارد. این ویژگی ظاهری پس از انجام فرایند احیای مستقیم سنگ آهن (Direct Reduced Iron) و خروج اکسیژن شکل می گیرد. ظاهر متخلخل این محصول موجب بالا رفتن سطح ویژه محصول می شود که در نهایت، امکان آتش گرفتن آهن اسفنجی افزایش می یابد.

فرایند آتش گرفتن سنگ آهن به این صورت است که پس از قرار گرفتن در معرض اکسیژن، اکسیداسیون مجدد رخ می دهد و آهن اسفنجی را به حالت اولیه خود باز می گرداند. این فرایند گرمازا بوده و می تواند دمای ماده را بالا ببرد تا در نهایت، آتش سوزی رخ دهد.

این فرایند ممکن است به دلیل وجود چند عامل دیگر، تشدید شود یا سریع تر رخ دهد. یکی از این مواد، اکسیژن است. این گاز مهم ترین عامل برای شروع آتش سوزی آهن اسفنجی است. مورد بعد، افزایش دما است. بالا رفتن دما می تواند فرایند اکسیداسیون و در نهایت آتش سوزی را تسریع کند.

همچنین عناصری که در ساختار این ماده وجود دارد، می تواند به آتش گرفتن آهن اسفنجی در زمان کوتاه تر کمک کند. البته تولید این ماده با خلوص بالا می تواند برای پیشگیری از آتش سوزی موثر باشد. ضمنا اکثر این موارد، با نگهداری درست محصول در شرایط استاندارد (دمای پایین، محیط بسته و عاری از اکسیژن) قابل رفع است. در ادامه مطلب این روش ها را به طور دقیق تر بررسی خواهیم کرد.

روش های حفاظتی برای پیشگیری از آتش گرفتن آهن اسفنجی

برای پیشگیری از آتش گرفتن آهن اسفنجی راهکارهای مختلفی وجود دارد. یکی از این روش ها، حفاظت در سیلو به وسیله گاز خنثی است. در این شیوه، فرایند پسیو کردن آهن اسفنجی انجام می گردد. برای اجرای آن، از اکسیداسیون جزئی آهن اسفنجی استفاده می شود تا لایه ای محافظ بر سطح ماده شکل بگیرد. البته در صورت وارد شدن ضربه یا سایش این لایه محافظ، باز هم امکان آتش سوزی وجود دارد.

روش بعد، استفاده از سیلیکات سدیم و پوشش دهی با آهک است. این مواد هزینه بیشتری دارند؛ اما می توانند کارایی بالایی داشته باشند. پوشش ایجاد شده خاصیت واکنش پذیری آهن اسفنجی را کاهش می دهد. البته همچون مورد قبل، آسیب به لایه محافظ می تواند از خاصیت پیشگیرانه این مواد کم کند.

اما کارآمدترین روش حفاظتی برای پیشگیری از آتش گرفتن آهن اسفنجی، بریکت سازی است. این فرایند موجب کاهش سطح ویژه و تخلخل محصول و افزایش دانسیته و مقاومت به سایش محصول می شود. تمام این موارد، به پیشگیری هر چه بیشتر از آتش سوزی کمک می کنند.

در مجموع، آتش سوزی آهن اسفنجی یکی از مشکلاتی است که می تواند گریبان تولیدکنندگان و مشتریان این محصول را بگیرد. این اتفاق معمولا در اثر قرار گرفتن این ماده در کنار اکسیژن و دمای بالا رخ می دهد. بر همین اساس، راهکارهایی برای پیشگیری از آتش سوزی آهن اسفنجی در نظر گرفته می شود.

در این مطلب، سعی کردیم تا به بررسی این راهکارها بپردازیم. اگر شما در حجم بالا با این ماده سر و کار دارید، باید از این راه حل ها کمک بگیرید تا از ایجاد خسارت احتمالی پیشگیری شود. همچنین برای تامین و خرید آهن اسفنجی، می توانید با همکاران ما در بخش فروش تماس بگیرید و یا از سایت اصفهان آهن، آنلاین خرید کنید.