احیاء آهن با هیدروژن: فرآیند و تغییرات عملیاتی

احیاء با هیدروژن را می‌توان بالغ‌ترین فناوری فولاد سبز در جهان دانست. باتوجه‌به بلوغ ایران در تکنولوژی احیاء مستقیم آهن حرکت به سمت احیاء فولاد با هیدروژن می‌تواند این کشور را به یکی از قطب‌های اصلی فولاد سبز در جهان تبدیل کند. در این پژوهش، ابتدا فرآیند احیاء با هیدروژن بررسی می‌شود و سپس تحلیل‌های ترمودینامیکی و سینتیکی انجام می‌گیرند. پس از آن، با توجه ‌به اطلاعات واقعی جمع‌آوری‌شده از یک واحد احیاء در حال کار، تغییرات عملیاتی لازم در واحدهای احیاء فولاد برای حرکت به سمت احیاء با هیدروژن مورد بررسی قرار می‌گیرند. نتایج نشان می‌دهند که هیدروژن از نظر نفوذی عملکرد بهتری نسبت به مخلوط گاز هیدروژن و کربن منوکسید دارد، اما زمان بیشتری برای کامل‌شدن فرآیند احیاء نیاز است. واکنش احیاء فولاد با هیدروژن گرماگیر است و در دماهای بالاتر، سریع‌تر انجام می‌شود. اما قابل‌توجه است که به دلیل محدودیت افزایش دما در فرآیند احیاء مستقیم، می‌توان با افزایش سرعت جریان گاز زمان کامل‌شدن فرآیند احیاء را کاهش داد.