عامل احياء كننده در روش احياء مستقيم، گازهاي احيايي توليد شده از گازهاي طبيعي يا ذغال و كك مي‌باشد. در اغلب اين روشها، سنگ آهن به صورت گندله وارد كوره شده و در اثر مجاورت با گازهاي احيا كننده به آهن تبديل مي‌گردد. چون دما در كوره هاي احيا مستقيم بالا نيست، بنابراين محصولات اين كوره ها در حالت جامد مي‌باشند. اغلب اين محصولات از نظر شكل ظاهري متخلخل هستند و لذا به محصول نهائي فرآيند احيا مستقيم، آهن اسفنجي گفته مي‌شود. بر خلاف روش كوره بلند، در روش احياء مستقيم، تكنولوژي‌ها و كوره‌هاي مختلفي وجود دارد كه در سطوح مختلف آزمايشگاهي، نيمه صنعتي و صنعتي پياده شده‌اند.
- فناوري توليد آهن اسفنجي به روش ميدركس
- فناوري توليد آهن اسفنجي به روش HYL III
فناوري توليد آهن اسفنجي به روش ميدركس
روش ميدركس از نوع كوره هاي استوانه‌اي است كه به گندله سنگ آهن نياز دارد. عامل احياء در اين روش، گاز احيايي حاصل از شكستن گاز طبيعي است. البته اين فرآيند مي‌تواند گاز حاصل از سوختن ذغال را به عنوان عامل احياء كننده استفاده كند. سوختن ذغال و توليد گاز احيايي به دو صورت مي تواند انجام شود:
- در كوره هاي مجزا و ويژه جهت توليد گاز احيايي از آن
- در كوره هاي احياء آهن نظير Corex و HIsmelt
به همين دليل در بعضي از واحدهاي توليد آهن، فرآيند هاي Corex (يا HIsmelt) و ميدركس در كنار يكديگر احداث شده تا مكمل يكديگر باشند. براي مثال، در كره جنوبي و آفريقاي جنوبي واحدهاي ميدركس و Corex در كنار يكديگر ايجاد شده‌اند و گاز خروجي واحد Corex به عنوان عامل احيايي وارد كوره ميدركس مي شود. البته گاز خروجي از واحد Corex ابتدا در اثر تماس مستقيم با آب، سرد و تميز شده و سپس جهت بهبود قابليت احيايي آن، عمليات حذف گاز CO2 از آن انجام مي‌شود.
فناوري توليد آهن اسفنجي به روش HYL III
واحدها و تأسيسات احياي مستقيم با روشهاي اچ-واي-ال شامل بخش هاي زير است:
- كوره‌هايي براي احياي مستقيم كانه هاي آهن
- راكتور هايي براي توليد گاز احيا كننده از گاز طبيعي
- راكتورها، تجهيزات و تأسيسات جانبي براي آماده سازي مواد اوليه، محصولات و افزايش بازده فرآيند توليد
در روشهاي اچ -واي-ال I و II، فرآيند توليد آهن اسفنجي به صورت مداوم نبوده و هر مدول آنها شامل چهار كوره مي‌باشد. ولي در روش اچ-واي-ال III، هر مدول شامل يك كوره بوده و فرآيند توليد به صورت مداوم مي‌باشد. اين فرآيند شباهت زيادي به فرآيند ميدركس دارد. به اين معني كه در اين روش، گندله‌ها و كلوخه‌هاي طبيعي آهن از بالا و گاز احيايي حاصل از شكست گاز طبيعي به عنوان عامل احيايي از سمت جداره‌ها وارد كوره مي‌شوند.