Direct-gereduceerd ijzer
Direct-gereduceerd ijzer (DRI) of sponsijzer wordt geproduceerd door het rechtstreeks reduceren van ijzererts (in de vorm van blokken of pellets) door een reducerend gas uit aardgas of steenkool. Het reducerende gas is een mengsel met een meerderheid aan waterstof (H2) en koolmonoxide (CO). Het eindproduct is rijk aan poriën en wordt verder bewerkt in een vlamboogoven.
Directe reductie is een alternatieve route voor de productie van ijzer om een aantal van de problemen in de klassieke productie op te lossen. De productiemethode is succesvol toegepast in verschillende delen van de wereld op basis van een gas of steenkool gebaseerde technologie. IJzererts wordt in vaste toestand gereduceerd bij 950-1050 °C, hetzij door de reductie van gas (H2+CO) of steenkool.[1]
Transport over zee bewerken
Het transport van direct-gereduceerd ijzer (DRI) in bulk, voornamelijk over zee, brengt een aantal niet te verwaarlozen gevaren met zich mee. Door de reactie van het ijzererts(oxide) met het reducerende gas, zal de chemisch gebonden zuurstofcomponent verwijderd worden. Dit laat een zeer poreuze structuur achter en is extreem reactief met zuurstof en kan makkelijk re-oxideren wanneer het in contact komt met lucht en/of vocht. Contact met water (en zeker zeewater) zal de oxidatie substantieel versnellen. Oxidatie is een exotherm proces, hierdoor zal er warmte gegenereerd worden. Deze opbouw van warmte zal snel gebeuren omdat door de poreuze structuur er een groot oppervlakte is dat met de atmosfeer kan reageren. Deze combinatie met zeewater en omdat DRI een slechte warmtegeleider is, zal ervoor zorgen dat er een snelle warmteopbouw van de lading kan ontstaan, zelfs bij normale temperaturen. Daarnaast kan het water reageren met het zeer hete ijzererts en waterstof produceren. Waterstof is een uiterst brandbaar gas dat een explosieve atmosfeer kan creëren.[2]
Standaardprocedures te volgen aan boord zijn:
- Al het contact tussen het water en de lading vermijden.
- Tijdens de reis het scheepsruim injecteren met een inert gas. Zo mag de hoeveelheid zuurstof aanwezig in het scheepsruim nooit meer dan 5% van het totale volume van de lading bedragen en voor waterstof bedraagt dit 1%.[2]
DRI behandeld met een oxidatie en corrosie-remmend proces (bv passiveren) of een andere behandeling die door de bevoegde autoriteit is goedgekeurd, mag worden vervoerd zonder het scheepsruim te inerteren.[2]
Het gebruikte inert gas moet stikstof zijn. Als koolstofdioxide gebruikt wordt, kan deze gereduceerd worden door het hete ijzererts tot koolstofmonoxide wat zowel zeer toxisch en ontvlambaar is. De meest effectieve manier om een inerte atmosfeer te creëren is door de stikstof onderaan het scheepsruim te injecteren, zodat de aanwezige lucht naar buiten wordt geduwd.
De IMSBC-code, die sinds 1 januari 2011 de BC-code vervangt, onderscheidt drie types DRI, gebaseerd op hun potentieel gevaar. Deze zijn:
- DRI type A: Dit type is het minst reactief en gevaarlijk.
- DRI type B: Dit type is het meest reactief en gevaarlijk.
- DRI type C: Dit zijn bijproducten en alle materialen gegenereerd als bijproduct bij de productie en behandeling van DRI type A en B.
Verder bepaald de code algemene richtlijnen voor elke categorie.
Zie ook bewerken
Externe links bewerken
- Behavior of direct reduced iron and hot briquetted iron in the upper blast furnace shaft: Part I. Fundamentals of kinetics and mechanism of oxidation
- (en) UK P&I Club - Direct reduced iron (DRI)
Bronnen, noten en/of referenties
|