स्टील बनाने में DRI क्या है?

स्टील आधुनिक बुनियादी ढांचे की रीढ़ है, लेकिन इसका उत्पादन लंबे समय से उच्च कार्बन उत्सर्जन और ऊर्जा की तीव्रता का पर्याय रहा है। '' प्रत्यक्ष कम आयरन (DRI) '' दर्ज करें, जो पारंपरिक आयरनमेकिंग के लिए एक गेम-चेंजिंग विकल्प है जो इस्पात उद्योग को फिर से आकार दे रहा है।

'' डायरेक्ट कम आयरन (DRI) ', जिसे' 'स्पंज आयरन' 'भी कहा जाता है, प्राकृतिक गैस या कोयले का उपयोग करके रासायनिक रूप से लौह अयस्क (गांठ या गोली के रूप में) को कम करके बनाया गया एक उच्च शुद्धता वाला लोहे का उत्पाद है। पारंपरिक ब्लास्ट फर्नेस विधियों के विपरीत, जो कोक के साथ लौह अयस्क को पिघलाता है, डीआरआई उत्पादन के दौरान अपने ठोस रूप को बरकरार रखता है, झरझरा "स्पंज" (इसलिए इसका उपनाम) जैसा दिखता है।

संघटन: DRI में आमतौर पर 90-94% लोहा होता है, जिसमें सल्फर और फॉस्फोरस जैसी न्यूनतम अशुद्धियां होती हैं।
प्रमुख उपयोग: यह मुख्य रूप से उच्च गुणवत्ता वाले स्टील का उत्पादन करने के लिए इलेक्ट्रिक आर्क भट्टियों (ईएएफएस) में फीडस्टॉक के रूप में उपयोग किया जाता है।

DRI की ओर बदलाव स्टील उत्पादन को कम करने के लिए वैश्विक प्रयासों के साथ संरेखित करता है। वर्ल्ड स्टील एसोसिएशन के अनुसार, DRI- आधारित स्टीलमेकिंग ब्लास्ट फर्नेस मार्गों की तुलना में ~ 60% कम CO₂ का उत्सर्जन करता है।

DRI का उत्पादन 'प्रत्यक्ष कमी'-एक रासायनिक प्रक्रिया के इर्द-गिर्द घूमता है जो इसे पिघलने के बिना लौह अयस्क से ऑक्सीजन को हटा देता है। यहाँ एक चरण-दर-चरण टूटना है:

चरण 1: फीडस्टॉक तैयारी
लौह अयस्क (हेमटिट या मैग्नेटाइट) को छर्रों या गांठ में परिष्कृत किया जाता है, जिससे लगातार आकार और शुद्धता सुनिश्चित होती है।

चरण 2: एक शाफ्ट भट्ठी या रोटरी भट्ठा में कमी
अयस्क को एक गर्म कम करने वाली गैस (आमतौर पर 'सिनगास-ए मिक्स ऑफ हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड) या कोयला के तापमान पर' 800-1,050 डिग्री 'के तापमान पर उजागर किया जाता है। यह प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है:
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हाइड्रोजन या कार्बन के साथ ऑक्सीजन बॉन्ड, धातु लोहे को पीछे छोड़ते हुए।

चरण 3: कूलिंग और हैंडलिंग
कम लोहे को फिर से रोकने के लिए नाइट्रोजन या पानी के स्प्रे का उपयोग करके ठंडा किया जाता है। अंतिम उत्पाद को या तो सुरक्षित परिवहन के लिए हॉट ब्रिकेटेड आयरन (एचबीआई) के रूप में भेजा जाता है या सीधे इस्तेमाल किया जाता हैईएएफ स्टील मेकिंग.

दो मुख्य उत्पादन मार्ग:
1। गैस-आधारित DRI: प्राकृतिक गैस (Eghyl प्रक्रियाओं) का उपयोग करता है। सस्ते गैस (मध्य पूर्व, उत्तरी अमेरिका) वाले क्षेत्रों में हावी है।
2। कोयला-आधारित DRI: कोयले पर निर्भर करता है (जैसे, रोटरी भट्ठा विधि)। भारत जैसे कोयला-समृद्ध देशों में आम।

A. पर्यावरणीय लाभ
पारंपरिक विस्फोट भट्टियां ~ 2.3 टन CO₂ प्रति टन स्टील का उत्सर्जन करती हैं। DRI इस पदचिह्न को मारता है:
- गैस-आधारित DRI: ~ 0।
- ग्रीन हाइड्रोजन के साथ: निकट-शून्य उत्सर्जन।

उदाहरण के लिए, स्वीडन की हाइब्रिट प्रोजेक्ट, 'ग्रीन स्टील' का उत्पादन करने के लिए हाइड्रोजन-कम DRI का उपयोग करता है।

B. ऊर्जा दक्षता
प्रत्यक्ष कमी कम तापमान (ब्लास्ट फर्नेस में 1,600 डिग्री बनाम) पर संचालित होती है, ऊर्जा के उपयोग में 20-25%की कटौती होती है।

C. फीडस्टॉक में लचीलापन
DRI EAFS में स्क्रैप स्टील के साथ मूल रूप से काम करता है, जिससे मिलों को लागत और उपलब्धता के आधार पर मिक्स को समायोजित करने की अनुमति मिलती है।

डी। सुपीरियर स्टील की गुणवत्ता
DRI में कम अवशिष्ट तत्व (जैसे, तांबा, टिन) इसे मोटर वाहन और एयरोस्पेस क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले उच्च-ग्रेड स्टील के लिए आदर्श बनाते हैं।

चुनौती 1: प्राकृतिक गैस पर निर्भरता
गैस-आधारित DRI जीवाश्म ईंधन से उत्सर्जन करता है।
समाधान: 'ग्रीन हाइड्रोजन' (अक्षय ऊर्जा के माध्यम से उत्पादित) के लिए संक्रमण। जर्मनी के सलकोस जैसी परियोजनाएं इस बदलाव का नेतृत्व कर रही हैं।

चुनौती 2: पुनर्संयोजन का जोखिम
DRI की झरझरा संरचना यह जंग लगने की संभावना है।
समाधान: लंबी दूरी की शिपिंग के लिए HBI (कॉम्पैक्टेड DRI) का उपयोग करें।

चुनौती 3: उच्च पूंजी लागत
DRI पौधों को महत्वपूर्ण अपफ्रंट निवेश की आवश्यकता होती है।
समाधान: मॉड्यूलर डिजाइन कम प्रविष्टि बाधाओं।

अग्रणी स्टीलमेकर्स उत्पादन को अनुकूलित करने के लिए DRI को 'इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस (ईएएफएस)' और 'लाडल रिफाइनिंग फर्नेस' के साथ एकीकृत कर रहे हैं:
- ईएएफएस: डीआरआई + स्क्रैप=तंग रसायन विज्ञान नियंत्रण के साथ उच्च-शुद्धता स्टील।
- लाडल रिफाइनिंग: आगे सल्फर और समावेशन को हटाकर पिघले हुए स्टील को शुद्ध करता है।
- वैक्यूम डिगासिंग (वीडी/वीओडी): बीयरिंग या टर्बाइन जैसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए स्वच्छता बढ़ाता है।

वैश्विक DRI बाजार को '8.5% CAGR' पर बढ़ने का अनुमान है, जो 2030 तक 150 मिलियन टन तक पहुंच गया है। प्रमुख रुझानों में शामिल हैं:
हाइड्रोजन आधारित डीआरआई: SSAB, Arselormittal, और Voestalpine द्वारा पायलट।
कार्बन अवशोषण: CCUS (कार्बन कैप्चर) सिस्टम के साथ DRI पौधों को जोड़े।
परिपत्र अर्थव्यवस्था: धूल और कीचड़ जैसे स्टील मिल बायप्रोडक्ट्स को रीसायकल करने के लिए DRI का उपयोग करना।

DRI ब्लास्ट फर्नेस के लिए एक विकल्प से अधिक है-यह टिकाऊ स्टीलमेकिंग की एक आधारशिला है। DRI को अपनाने से, निर्माता उत्सर्जन को कम करते हैं, दक्षता में सुधार करते हैं, और कड़े पर्यावरणीय नियमों को पूरा करते हैं। ग्रीन हाइड्रोजन और कार्बन कैप्चर प्रौद्योगिकियों के परिपक्व होने के कारण, DRI की भूमिका केवल एक नेट-शून्य स्टील उद्योग के लिए मार्ग प्रशस्त होगी।

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