Hva er involvert i svampjernsproduksjon?

Produksjon av svampjern er en teknikk for å rense jernmalm ved å reagere den med gassblandinger for å fjerne oksygen via en reduksjonsprosess. Jernmalm fra bakken er en kjemisk forbindelse av jern og oksygen kalt jernoksid, som ligner rust. Ved temperaturer over 1000 ° F (10007 ° C; C) kan molekylært oksygen fjernes fra jernet ved å føre blandinger av hydrogen og karbonmonoksydgass gjennom malmen, noe som reduserer malmen til et renset jern.

Høye temperaturer er nødvendige for å kjemisk låse opp oksygenet fra jernet, og la det reagere med hydrogen og karbonmonoksid for å danne vann og karbondioksid. Produksjon av svampjern kan skje i forskjellige typer reaktorer, men en typisk metode er å bruke en horisontal rotasjonsovn. Dette utstyret er en horisontal oppvarmet trommel plassert i en svak vinkel fra nivå, noe som gjør at jernmalmen sakte kan bevege seg fra den ene enden til den andre når trommelen roterer. Trommelen blir varmet opp og gasser føres gjennom midten av trommelen, slik at oksygenreduksjon kan skje.

Produksjon av svampjern kan bruke jernmalm i forskjellige størrelser, der mest malm mater ovnen på størrelse fra biter til pellets. Temperaturkontroll av ovnen er viktig, fordi jernet ikke må varmes opp til smeltetemperaturer, bare til nivåer som er nødvendige for å frigjøre oksygen. Jernet som etterlater en produksjonsprosess av svampjern inneholder bare noen få prosent urenheter, inkludert noen små mengder andre metaller som finnes i jernmalmen.

Høy renhet og relativt lave driftskostnader gjør svampjern til et viktig råstoff for stålproduksjon. Masovner og annet stålproduksjonsutstyr krever høye temperaturer og andre kjemikalier for å fjerne urenheter, noe som gjør svampjernproduksjon viktig for å levere masovnen. Effektiviteten til masovnen forbedres ved å redusere oksygeninnholdet i malmen før det tilsettes, noe som gjør svampjern til et mer effektivt råstoff enn uforedlet malm.

Svampjern kan renses ytterligere etter reduksjonsreaksjonstrinnet ved å føre det avkjølte jernet gjennom magnetiske separatorer. Jern kan tiltrekkes av en magnet, så når malmen forlater reaktoren, kan magneter trekke svampjernet bort fra urenheter. Dette trinnet kan være viktig når kull brukes som reduksjonsmedium, fordi det reagerte kullet kan inneholde ikke-metallisk kull og andre urenheter. Fjerning av dem vil forbedre effektiviteten til masovnen ytterligere og kreve mindre behandling i senere trinn.