jernreduksjonen

Jernreduksjonen er en gruppe kjemiske prosesser som fjerner oksygen fra jernoksider i malm og produserer metallisk jern ved hjelp av reduksjonsmidler som karbonmonoksid eller hydrogengass. Prosessen er sentral i jern- og stålindustrien og varierer etter teknologi, råstoffer og ønsket sluttprodukt.

De viktigste tilnærmingene er direkte reduksjon og tradisjonell høyovnsmetallproduksjon. Direkte reduksjon produserer direkte redusert jern (DRI) eller sponge iron ved å redusere jernoksider i gassfase ved temperaturer rundt 800–1000 °C, ofte ved bruk av naturgass eller hydrogengass. I høyovnsprosesser blandes malm med koksk og kalkstein, og reduksjonen skjer primært gjennom karbonmonoksid dannet av koksen. Råjern tappes ut og brukes som råstoff i påfølgende stålproduksjon.

Viktige kjemiske reaksjoner inkluderer: Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2; Fe3O4 + CO → 3 FeO + CO2; FeO + CO → Fe + CO2. Ved direkte reduksjon kan også Fe2O3 + 3 H2 → 2 Fe + 3 H2O forekomme, avhengig av reduseringsmiddel og prosessforhold.

Betydning: Jernreduksjonen muliggjør omdannelse av jernmalm til metallisk jern og danner grunnlaget for stålproduksjon. Direkte reduksjon gir et alternativ til høyovnsprosesser og kan, avhengig av drivstoff, bidra til lavere utslipp sammenlignet med tradisjonelle metoder.

Miljø og utfordringer: Prosessene er energikrevende og bidrar til betydelige CO2-utslipp, spesielt i høyovnsprosesser. Utviklingen fokuserer på bruk av naturgass eller hydrogengass, elektrifisering og CO2-fangst og lagring for å redusere utslippene.