آهن اسفنجی

آهن اسفنجی، که با نام **DRI (Direct Reduced Iron)** نیز شناخته می‌شود، ماده‌ای است که از **احیای مستقیم سنگ آهن** به دست می‌آید.
در ادامه به جزئیات بیشتر درباره آهن اسفنجی می‌پردازیم:

* **فرآیند تولید**:
* آهن اسفنجی با **احیای سنگ آهن** (به شکل کلوخه یا گندله) تولید می‌شود.
* در این فرآیند، اکسیژن سنگ آهن با استفاده از **گازهای احیایی** مانند هیدروژن و کربن مونوکسید (که از گاز سنتز به دست می‌آید) در دمای بین **۸۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد** حذف می‌شود.
* این روش یکی از **روش‌های دوستدار محیط زیست** برای تولید آهن است که با **کمترین مصرف انرژی و آلودگی زیست محیطی** شناخته شده است.
* همچنین، تولید آهن اسفنجی از نظر اقتصادی نیز مناسب است، زیرا هزینه‌های تولید آن پایین‌تر از سایر روش‌ها است.
* کنسانتره آهن نیز یکی از مواد اولیه برای تولید بریکت آهن اسفنجی به شمار می‌رود.

* **ویژگی‌ها**:
* آهن اسفنجی تولید شده دارای **عیار بالای آهن** است که معمولاً بین **۶۷ تا ۹۵ درصد** متغیر است.
* این ساختار متخلخل و ویژگی ظاهری نام‌گذاری آن را به “آهن اسفنجی” موجب شده است.

* **کاربردها**:
* آهن اسفنجی عمدتاً در **فرآیندهای فولادسازی** مانند ریخته‌گری، به شکل اسلب و بیلت برای تولید میلگرد استفاده می‌شود.

* **محصولات جانبی (بریکت‌ها)**:
* **بریکت آهن اسفنجی** در واقع همان DRI است که به صورت فشرده شکل گرفته. فرآیند بریکت‌سازی در بسیاری از واحدهای فولادسازی دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
* **انواع بریکت‌ها** بر اساس دمای فرآیند تولید:
* **بریکت گرم آهن اسفنجی (HBI)**: این محصول از فرآیند بریکت‌سازی گرم آهن اسفنجی و در دمای **بیش از ۶۵۰ درجه سانتی‌گراد** تولید می‌شود.
* **ویژگی‌ها**: دارای **مقاومت مکانیکی و فشاری بالا**، **چگالی بالا** (که شرایط حمل و انبارداری را بهبود می‌بخشد و مانع اکسیداسیون می‌شود).
* **مزایا**: سهولت حمل و نقل و انبارداری بیشتری نسبت به آهن اسفنجی سرد و حتی خود آهن اسفنجی دارد. همچنین، به دلیل پایداری شیمیایی بالا، **ایمن‌ترین نوع بریکت** برای حمل و نقل در سطح جهان محسوب می‌شود. میزان رطوبت و ناخالصی‌های احتمالی در آن کم است.
* **بریکت سرد آهن اسفنجی (CBI یا CDRI)**: این نوع بریکت در دمای محیط از آهن اسفنجی فشرده ساخته می‌شود.
* **ویژگی‌ها**: دارای **تراکم و مقاومت بالا** نسبت به آهن اسفنجی خام، که احتمال اکسیداسیون و خوردگی آن را در حمل و ذخیره‌سازی کاهش می‌دهد.
* **مزایا**: حمل و جابجایی آسان‌تر و ذخیره‌سازی ساده‌تری نسبت به آهن اسفنجی خام دارد. این فرآیند سبب **کاهش آلودگی محیط زیست و کاهش انتشار گرد و غبار** نسبت به شیوه‌های سنتی می‌شود. بریکت سرد به دلیل خواص ذاتی مانند چگالی بالا، استحکام مکانیکی و پایداری شیمیایی قابل ذخیره‌سازی و حمل است.
* **نقش ایران**: ایران به عنوان یکی از **بزرگترین کشورهای تولیدکننده آهن اسفنجی در دنیا** شناخته می‌شود و اغلب واحدهای احیای مستقیم فعال در کشور، آهن اسفنجی سرد را برای ذخیره‌سازی و حمل و نقل تولید می‌کنند.

* **فعالیت شرکت زرین ققنوس خاورمیانه**:
* شرکت بازرگانی زرین ققنوس خاورمیانه در زمینه **تأمین، تولید و فروش بریکت آهن اسفنجی به کشورهای عراق و اربیل** فعالیت دارد.
* همچنین **آهن اسفنجی** نیز از فعالیت‌های این شرکت مستثنی نیست و در زمینه آن فعالیت می‌کند.

کنسانتره آهن

**کنسانتره آهن**، که در زبان انگلیسی به آن “iron concentrate” گفته می‌شود، یکی از **محصولات ثانویه سنگ آهن خام** است که به شکل **پودری سیاه‌رنگ** به دست می‌آید [۳]. این ماده در زنجیره تولید فولاد نقش حیاتی ایفا می‌کند و فرآیند تولید آن با هدف **افزایش کیفیت و عیار سنگ آهن** صورت می‌گیرد [۳].

در ادامه به جزئیات بیشتری درباره کنسانتره آهن می‌پردازیم:

* **تعریف و اهمیت**
* سنگ آهن خام که از معدن استخراج می‌شود، حاوی ناخالصی‌هایی است که باید طی مراحلی فرآوری و جدا شوند تا به یک ترکیب اولیه قابل استفاده تبدیل گردد [۷].
* کنسانتره آهن، نتیجه این فرآوری است که ناخالصی‌ها از آن جدا شده و عیار آهن آن افزایش می‌یابد [۷]. به عنوان مثال، سنگ آهن با خلوص ۵۰ درصد پس از فرآوری می‌تواند به عیار بالای ۶۸ درصد برسد [۷].
* کنسانتره آهن زیره (Fine Iron Concentrate) با **خلوص ۶۷.۵ درصد** نیز یکی از انواع آن است [۴, ۲۰].

* **فرآیند تولید**
* تولید کنسانتره آهن از طریق روش **”پره‌عیارسازی”** انجام می‌شود [۳].
* این روش به دلیل عدم تولید مواد مضر برای سلامت انسان و عدم ایجاد ماده زائد در پایان کار، یکی از روش‌های **دوستدار محیط زیست** محسوب می‌شود [۳].
* همچنین، این روش از نظر اقتصادی نیز مورد توجه صاحبان صنایع قرار گرفته، زیرا به زمان و هزینه کمتری نیاز دارد [۳].

* **کاربردها در زنجیره فولاد**
* کنسانتره آهن به عنوان **ماده اولیه اصلی برای تولید گندله** (pellet) به شمار می‌رود [۳, ۴, ۱۸, ۲۰]. گندله‌ها نیز به نوبه خود ماده اولیه در تولید آهن اسفنجی و شمش فولادی هستند [۱۸, ۱۹].
* همچنین، کنسانتره آهن یکی از **مواد اولیه برای تولید آهن اسفنجی** (Direct Reduced Iron – DRI) است [۳].
* “واحد کنسانتره” بخشی جدایی‌ناپذیر از زنجیره کامل تولید شمش و مقاطع فولادی است [۱۸].

* **فعالیت شرکت زرین ققنوس خاورمیانه**
* **شرکت بازرگانی زرین ققنوس خاورمیانه** در زمینه **تأمین کنسانتره آهن** فعالیت چشمگیری دارد [۲۳].
* این شرکت همچنین در زمینه **صادرات کنسانتره به کشورهای عربی و چین** فعال است [۲۳].
* تأمین مواد اولیه زنجیره فولاد از جمله سنگ آهن، که خود ماده اولیه کنسانتره است، نیز از فعالیت‌های این شرکت می‌باشد [۲۳].

انواع میلگرد

**میلگرد** یا **آرماتور**، یک مقطع فولادی بلند و استوانه‌ای شکل است که معمولاً از فولاد با کربن متوسط ساخته می‌شود [۹]. کاربرد اصلی آن، **مسلح کردن بتن** در ساخت و ساز است [۹]. بتن به طور کلی مقاومت فشاری بالایی دارد اما در برابر نیروهای کششی، برشی و پیچشی ضعیف است. استفاده از میلگرد باعث **افزایش استحکام کششی و کلی بتن** می‌شود [۹].

انتخاب نوع میلگرد مناسب برای هر سازه بتنی، باید با توجه به عوامل مختلفی مانند نوع سازه، شرایط محیطی و بارهای وارده انجام شود [۵, ۱۶].

انواع میلگرد بر اساس استاندارد ملی ایران (ISIRI) و شکل ظاهری به شرح زیر تقسیم می‌شوند:

* **انواع میلگرد بر اساس استاندارد تولید (ISIRI)** [۱]:
* **میلگرد ساده یا نرم (A1)**:
* این نوع میلگرد **فاقد شیار (آج)** است [۱].
* **مقاومت کششی آن ۲۴۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع** است [۱].
* برای مواردی استفاده می‌شود که نیاز به چسبندگی زیاد میلگرد به بتن نیست [۱].
* به عنوان مثال، در اتصالات بین تیر و ستون از آن استفاده می‌شود [۱].
* با نام تجاری **S240 N** شناخته می‌شود [۱].
* میلگرد ساده نسبت به انواع آجدار **انعطاف‌پذیری (شکل‌پذیری) بالاتری** دارد [۵, ۱۱].
* **میلگرد آجدار مارپیچ (A2)**:
* این میلگرد دارای **شیارهایی به شکل مارپیچ** در سطح خود است [۱, ۱۰].
* **مقاومت کششی آن ۳۴۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع** است [۱, ۱۰].
* پرمصرف‌ترین نوع آرماتور آجدار در ساختمان‌سازی است [۱۰].
* با نام تجاری **S340 N** شناخته می‌شود [۱۰].
* **میلگرد آجدار جناقی (A3)**:
* این میلگرد دارای **شیارهایی به شکل جناقی** در سطح خود است [۱, ۱۰].
* **مقاومت کششی آن ۴۰۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع** است [۱, ۱۰].
* نسبت به میلگرد آجدار مارپیچ (A2) **مقاومت کششی بالاتری** دارد و برای مواردی که به مقاومت کششی بالاتری نیاز است، استفاده می‌شود [۱۰].
* با نام تجاری **S400 N** شناخته می‌شود [۱۰].
* **میلگرد آجدار مرکب (A4)**:
* این میلگرد دارای **آج‌های ترکیبی از نوع مارپیچ و جناقی** در سطح خود است [۱, ۱۰].
* **مقاومت کششی آن ۵۰۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع** است [۱, ۱۰].
* دارای مقاومت کششی بسیار بالا است و برای مواردی که نیاز به مقاومت کششی بسیار بالا داریم، استفاده می‌شود [۱۰].
* با نام تجاری **S500 N** شناخته می‌شود [۱۰].

* **انواع میلگرد بر اساس شکل ظاهری (آجدار و ساده)** [۵, ۱۱]:
* **میلگرد ساده (Plain Rebar)**:
* فاقد آج است [۵, ۱۱].
* نسبت به میلگرد آجدار **انعطاف‌پذیری (شکل‌پذیری) بالاتری** دارد [۵, ۱۱].
* کمتر در بتن نیاز به چسبندگی دارد [۱].
* **میلگرد آجدار (Deformed Rebar)**:
* دارای آج یا شیار است [۵, ۱۱].
* آج‌ها باعث **افزایش سطح تماس بین میلگرد و بتن** می‌شوند و به همین دلیل **چسبندگی میلگرد به بتن را زیاد می‌کند** [۵, ۱۱].
* این افزایش چسبندگی منجر به **افزایش مقاومت کششی سازه بتنی** در برابر نیروهای کششی می‌شود [۵, ۱۱].
* همچنین، آج‌ها باعث **افزایش سفتی میلگرد** می‌شوند و در نتیجه میلگرد آجدار کمتر تغییر شکل می‌دهد [۵].

شرکت بازرگانی زرین ققنوس خاورمیانه نیز در زمینه **تأمین مقاطع فولادی از جمله میلگرد** فعالیت دارد [۲۳].