Proces bezpośredniej redukcji żelaza DRI (Direct Reduced Iron) polega na wytwarzaniu produktu w postaci grudek, granulek lub miału poprzez bezpośrednią redukcję rudy żelaza za pomocą gazu redukującego. Procesy redukcji bezpośredniej można z grubsza podzielić na dwie kategorie: oparte na gazie i na węglu. W obu przypadkach celem procesu jest usunięcie tlenu zawartego w różnych formach rudy żelaza, w celu przekształcenia rudy w żelazo metaliczne. W procesach redukcji opartych na gazie stosuje się pionowy piec szybowy, w którym ruda żelaza jest wprowadzana do górnej części pieca, a gotowe DRI (zwane też żelazem gąbczastym) jest odciągane z dna po jego ochłodzeniu, aby zapobiec jego ponownemu utlenianiu. Gaz redukujący jest przepuszczany przez złoże rudy, a zużyty gaz jest po podgrzaniu i reformingu recyrkulowany do mieszaniny H2 i CO w reformerze. Piec szybowy działa na zasadzie przeciwprądu, gdzie wsad rudy żelaza przemieszcza się w dół pieca pod wpływem grawitacji i jest redukowany przez płynące w górę gazy redukujące. Gazy poreakcyjne są zawracane i dodawane do gazu redukującego.

Proces bezpośredniej redukcji jest stosunkowo energooszczędny. Stal wytworzona przy użyciu DRI wymaga znacznie mniej paliwa, ponieważ nie jest potrzebny tradycyjny wielki piec. DRI jest najczęściej przetwarzany na stal za pomocą elektrycznych pieców łukowych, aby wykorzystać ciepło wytwarzane podczas produkcji DRI.

Obecnie żelazo gąbczaste powstaje poprzez redukcję rudy żelaza bez jej topienia. To sprawia, że jest to energooszczędny surowiec dla producentów stali specjalnych, którzy kiedyś polegali na złomie.

Innym przykładem na ograniczenie emisji CO2 w przemyśle hutniczym jest nie zmiana samego procesu produkcyjnego, a wykorzystanie energii solarnej do produkcji nośników energii. Takie podejście przedstawia firma MA’ADEN (saudyjski kombinat hutniczy) oraz GlassPoint (brytyjski gigant specjalizujący się w dostarczaniu zielonych technologii), w ramach którego w Arabii Saudyjskiej powstanie największa na świecie elektrownia parowa napędzana energią słoneczną zamiast węglem.

Wyprodukowana para ma służyć w produkcji aluminium. Aluminium powstaje w procesie rafinacji boksytów, których bogate złoża znajdują się na terenie Arabii Saudyjskiej. Rafinacja jest jednym z kluczowych etapów produkcji aluminium, a para wodna jest tutaj niezbędnym elementem tego procesu. Dzięki zastosowaniu nowej, ekologicznej metody wytwarzania, zredukowana zostanie ilość emitowanych gazów aż o 600 tys. ton w skali roku.

 



Autor: Tadeusz Chwoła
kontakt: tchwola@ichpw.pl