أصل تقني

فرن الاختزال العمودي للحديد

DRI Shaft Furnace (Reduction Reactor)

فرن عمودي طويل تهبط فيه كريات خام الحديد ببطء ويصعد عبرها غاز ساخن غني بالهيدروجين وأول أكسيد الكربون، فتتحول إلى حديد مختزل مباشرة دون أن تنصهر.

نظرة عامة

تُشحن كريات أكسيد الحديد من قمة الفرن عبر أرجل إحكام تمنع تسرب الغاز، وتنزل بالجاذبية في عمود أسطواني مبطن بالطوب الحراري. في منتصف الارتفاع تقريبًا يدخل غاز الاختزال الساخن عبر أنبوب دائري يحيط بالفرن وفتحات موزعة على محيطه. يصعد الغاز عكس اتجاه الشحنة فيسخنها ويسحب الأكسجين منها، فتتحول الكريات إلى حديد إسفنجي صلب بنسبة حديد تتجاوز تسعين بالمئة. في الجزء السفلي يمر غاز تبريد خلال الشحنة إذا كان المنتج سيُخزن باردًا، ثم تسحبه مغذيات التفريغ بمعدل منتظم يحدد سرعة نزول الشحنة. أما غاز القمة فيُغسل ويعاد إلى المصلح.

كيف يعمل فرن الاختزال العمودي

مخطط ثلاثي الأبعاد يوضح طريقة عمل فرن الاختزال العمودي للحديد غاز القمة إلى الغسيل إلى المصلح غاز التبريد غاز مختزل H₂ + CO ~950°C حديد مختزل مباشر DRI ~ 92% Fe Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂OFe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂الاختزال في الحالة الصلبة دون صهر الشحنالجسم والبطانةمدخل الغاز الدائريمنطقة الاختزالمنطقة التبريدالتفريغ
اضغط على الرقم لعرض الخطوة · اسحب المخطط جانبيًا لرؤيته كاملًا
  1. الشحن

    يرفع ناقل حزامي كريات الخام إلى القادوس، فتنزل عبر أرجل إحكام موزعة على قمة الفرن.

    ناقل حزاميمغذيات الشحنة والتفريغ
  2. الجسم والبطانة

    غلاف فولاذي أسطواني مبطن بالطوب الحراري يتحمل نحو ألف درجة.

    جسم الفرن / البطانة الحرارية
  3. مدخل الغاز الدائري

    أنبوب حلقي يوزع الغاز الساخن بالتساوي على فتحات محيط الفرن.

    مدخل الغاز الدائري
  4. منطقة الاختزال

    يصعد الهيدروجين وأول أكسيد الكربون عبر الكريات فينتزعان الأكسجين منها.

    اختزال أكاسيد الحديد بأول أكسيد الكربون والهيدروجين
  5. منطقة التبريد

    غاز بارد يمر خلال الحديد المختزل أسفل الفرن فيبرده قبل خروجه.

  6. التفريغ

    مغذٍّ دوّار يسحب المنتج بمعدل ثابت إلى السير أو إلى آلة القولبة الساخنة.

محتوى الأصل

اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.

المكونات الرئيسية

جسم الفرن / البطانة الحراريةFurnace Shell / Refractoryحسب التكوين
مدخل الغاز الدائريBustle Gas Inletحسب التكوين
مغذيات الشحنة والتفريغBurden Feeders / Dischargeحسب التكوين

الأصول ضمن هذا النظام

يُستخدم في المنشآت

المنشآت التي يدخل فيها هذا الكيان كأصل أو نظام.

مصنع الحديد المختزل مباشرةDirect Reduced Iron (DRI) Plant

المبادئ المرتبطة

اختزال أكاسيد الحديد بأول أكسيد الكربون والهيدروجينIron Oxide Reduction by CO / H2