بررسی روش های اصلی تولید فولاد در جهان

بنا بر وجود ذخایر گسترده‌ی سنگ آهن و اهمیت صنعت فولاد در کشور ایران، ریل‌گذاری جهت تعیین حرکت مسیر صنعت فولادسازی از اهمیت بسزایی برخورددار است. توسعه‌ی این صنعت در کنار حفظ منابع ارزشمندی از جمله گاز طبیعی نیازمند درک صحیح و کاملی از کل زنجیره‌ی تولید فولاد است. زنجیر‌ه‌ی تولید فولاد به طور کلی شامل فرآیندهای خردایش، تغلیظ، آگلومراسیون، آهن‌سازی و فولادسازی است. در دنیا آگلومره‌ی تولید شده عمدتا وارد دو مسیر رایج تولید فولاد در دنیا تحت عناوین مسیر کوره بلند- کوره اکسیژن قلیایی (BF-BOF) و مسیر احیای مستقیم مبتنی بر گاز طبیعی – کوره قوس الکتریکی (DRI-EAF) می‌شود.

فرآیند احیا در کوره بلند بر کک متکی است، در حالی که فرآیند احیای مستقیم عمدتاً با گاز طبیعی انجام می‌شود. مسیر BF-BOF علاوه‌بر اینکه توانایی فراورش محدوده گسترده‌تری از غلظت سنگ آهن را دارد، می‌تواند هر دو نوع شکل آگلومره (زینتر و گندله) را پذیرا باشد. در حالی که در مسیر DRI-EAF آگلومره باید تنها به شکل گندله بوده و غلظت نسبتا بالایی داشته باشد. گزارشات متناقضی در رابطه با مقایسه‌ی میزان مصرف انرژی در هر یک از این روش‌ها وجود دارد و این میزان شدیدا به تکنولوژی و کیفیت مواد اولیه بستگی دارد.

تمامی گزارش‌ها نشان می‌دهد که مسیر DRI-EAF نسبت به دیگر مسیر رایج فولادسازی، CO2 کمتری منتشر می‌کند. بررسی هزینه‌‌ها نشان می‌دهد که در کشور ایران در مسیر DRI-EAF، به ازای تولید هر تن فولاد خام حدود ۲۳۲ دلار صرف هزینه‌ی مواد اولیه و برق و گاز مورد نیاز می‌شود، در حالی که این عدد برای مسیر BF-BOF حدود ۳۳۶ دلار است. این تفاوت هزینه عمدتا به دلیل هزینه کم برق و گاز در ایران و هزینه‌ی بالای کک مورد نیاز برای مسیر BF-BOF است. همین امر سبب سهم حدود ۸۲ درصدی مسیر DRI-EAF از تولید فولاد کشور شده است.

این در حالی است که بالغ بر ۷۰% تولید فولاد در دنیا در مسیر BF-BOF انجام می‌شود. از دلایل این تفاوت میان کشور ایران و سایر نقاط دنیا، می‌توان به دسترسی به عوامل احیا و انرژی، ترجیح بازار، بهره‌مندی از برخی تکنولوژی‌ها، عدم برخورداری از یارانه انرژی، سلطه‌گری تکنولوژی، انعطاف‌پذیری عملیاتی نسبت به ماده ورودی و هزینه سرمایه‌گذاری کمتر روش BF-BOF برای مقیاس بالای تولید اشاره کرد.

با توجه به روند کاهشی منابع گازی در کشور، در آینده به منظور حفظ ظرفیت تولید، باید به سمت روش‌هایی از جمله BF-BOF حرکت کرد. علاوه بر این وجود منابع زغال سنگ در کشور، توجه به توسعه‌ی کارخانه‌های کک‌سازی و یا روش‌های تولید فولاد SL/RN را الزامی می‌کند. با توجه به وجود واحدهای دارای کوره قوس الکتریکی، سهم بازیافت فولاد از ظرفیت تولید کشور، به عنوان مسیری سبز که نیاز به فرآیند احیا و در نتیجه گاز طبیعی ندارد، باید افزایش یابد.

اندیشکده پیشران نیم‌رخ