فن آوری های جدید درخدمت صنعت فولاد

[XMEHRDADX 7,514]

اگرچه استخراج سنگ‌آهن، حمل آن به بندر، تغليظ و تصفيه سنگ معدني و يا ريخته‌گري و نورد، فرآيند و بسته‌بندي محصولات نهايي در هر مرحله‌اي در طول زنجيره توليد فلز تحت كنترل و نظارت دقيق‌تري قرار مي‌گيرد، اما در مواقعي كنترل از راه دور انجام مي‌شود.

 

مصرف و توليد كافي مواد اوليه، انتخاب روش اقتصادي تامين برق، پيوستگي در كيفيت محصول و انعطاف‌پذيري و سرعت واكنش سريع در برابر انگيزه و روند تغييرات در بازار، الزامات قانوني بخصوص در رابطه با آلودگي محيط‌زيست به شتاب دستيابي به فناوري‌هاي لازم اضافه مي‌كند.

 

فناوري‌هاي روز در معادن، واحدهاي ذوب و كارخانه‌ها در حال تكامل هستند تا پاسخگوي نيازهاي صنعت باشند. در اين رابطه در گزارش زير به آخرين دستاورد اشاره شده است.

 

 

برگشت به آينده

 

مفهوم كلي ساخت واحدهاي فولادسازي مايكروميل همانند بازگشت به آينده است. شركت توسعه فولاد در آمريكا (SDCO) كه در نظر دارد چهار كارخانه مايكرو در استان‌هاي مختلف براي توليد ميلگرد ساختماني و ورق احداث كند يكي از پيشگامان اين فناوري است.

 

در حقيقت SDCO دنباله روي شركت ديگر آمريكايي يعني CMCO است كه يك سال پيش كارخانه ميكروي خود را در ايالت آريزونا راه‌اندازي كرد.

 

مسئولان اين شركت‌ها مي‌گويند: كارخانه‌هاي ميكرو (mico-mills) تا حدي بازگشت به دوران ميني‌ميل‌هاست كه در واقع به اين واحد يا كارخانه‌ها، كارخانه‌هاي بازارگرا (Market mills) مي‌گفتند كه سريعا پاسخگوي نيازهاي بازار پيرامون خود بودند.

 

مديرعامل SDCO مي‌گويد: در دهه‌هاي 1960 تا 1970 كوره‌هاي قوس الكتريك بسيار كوچك بودند (ظرفيتي حدود 250 هزار تن در سال) كه تا فاصله 300 مايلي بازارهاي پيرامون خود را تغذيه مي‌كردند، اما بتدريج با پيشرفت فناوري به ظرفيت اين ميني‌ميل‌ها افزوده شد، به‌طوري كه بين 650 هزار تن در سال تا 3 ميليون تن نوسان داشته و قادر بودند انواع محصولات فولادي را توليد كنند.

 

اولين ميني‌ميل‌ها معمولا ميلگرد تجاري و ديگر انواع محصولات طويل يا مفتول (bar) توليد مي‌كردند، اما بعدها به توليد محصولات تخت يا ورق (sheet) نيز روي آوردند.

 

ميكروميل‌ها در حقيقت همان ميني‌ميل‌ها هستند يعني كارخانه‌هايي كه براي يك منظور احداث مي‌شوند و سه فرآيند فولادسازي (ذوب، ذيخته‌گري و نورد) را دارند. اين نوع كارخانه‌ها نيز قادر به تامين نيازهاي فواصل جغرافيايي بازار از 300 تا 350 مايل هستند.

 

مديرعامل متال استراتژي اظهار مي‌كند كه تعداد زيادي كارخانه كوره قوس الكتريكي در جهان در دست بهره‌برداري هستند كه شامل واحدهاي جديدي در چين، هند، ويتنام و ديگر كشورهاي آسيايي با 250 تا 500 هزار تن ظرفيت است، اما در حالي‌كه ظرفيت مشابهي مانند ميكروميل (CMC آريزونا) ظرفيت 280 هزار تن داشته و كارخانه SDCO (اولين واحد ميلگرد ساختماني) در ايالت مي‌سي‌سي‌پي ظرفيت 350 هزار تن در سال را خواهد داشت كه همان تكنولوژي توليد پيوسته را كه مختص كارخانه‌هاي ميكروميل امروزي است، ندارد.

 

كاملا همانند ميني‌ميل‌هاي قديمي كه مزيت‌هاي اقتصادي ويژه‌اي بواسطه توانايي ذوب قراضه و نيز (در ابتدا) هزينه‌هاي حمل‌ونقل پاييني داشتند، كارخانه‌هاي ميكروميل نيز از نظر فناوري بازارگرا هستند.

 

در حقيقت SDCO معتقد است كه ميكروميل‌ها در نهايت به توليدكنندگان جديد و ارزاني تبديل خواهند شد، چون مصرف انرژي پاييني داشته و راندمان آنها بالاست و نيز به دليل فرآيند فولادسازي بي‌انتها (endless) حمل و نقل شمش آن كمتر است. علاوه بر اين با توجه به نصب تجهيزات جديد فرآيند فولادسازي زمان تحويل يا توليد محصولات نهايي آن 3 ساعت سريع‌تر است، چون زمان ذوب قراضه آن كوتاه‌تر است.

 

مراكز تحقيقاتي گزارش كرده‌اند كه در مقايسه با ميني‌ميل‌ها 50 دلار در هر تن يا 40 درصد هزينه تبديل آن كمتر است.

 

كارشناسان معتقدند: زماني‌كه در ابتدا ميني‌ميل‌ها وارد بازار فولاد شدند، اقتصادي بودند، به‌گونه‌اي كه باعث شد بعضي از مجتمع‌هاي فولادسازي از خط توليد محصولات خاصي خارج شوند. شايد در آمريكا نتوان جايگزيني براي ميكروميل‌ها پيدا كرد، چون بايد شرايط خاصي براي اين واحدها وجود داشته باشد تا كاربرد آن اقتصادي و معقول باشد. بخصوص اين‌كه اين كارخانه‌ها بايد در مكان‌هايي مستقر شوند كه در حال حاضر امكاناتي از نظر توليدات صنعتي در آنجا وجود نداشته و فقط واردات صورت مي‌پذيرد. علاوه بر اين منطقه يا سايت ميكروميل‌ها بايد دسترسي آساني به آهن قراضه داشته و هزينه‌هاي تامين برق آن اقتصادي باشد.

 

دليل ديگري كه چرا اين احتمال وجود دارد كه ميكروميل‌ها به جاي رشد يا تكامل انفجاري و يا يكباره، رشد تدريجي (كه در مورد ميني‌ميل‌ها در آمريكاي‌شمالي شاهد آن بوديم) را داشته باشند اين است كه با توجه به ادغام در صنعت در آنجا توليدكنندگان زيادي وجود ندارند كه احتمالا بخواهند با وجود هزينه‌هاي پايين اوليه سرمايه‌گذاري آن، كارخانه‌اي را احداث كنند. اين فرصت‌ها بيشتر در كشورهاي در حال توسعه وجود دارند و كشورهاي صنعتي بازار جذب 800 هزار تن ميلگرد ساختماني در سال را ندارند.

 

 

مطالعه دقيق

 

با وجود مزيت‌هاي آن صنايع فولادسازي آمريكاي‌شمالي بخصوص SDCO قبل از آغاز كلنگ‌زني آن اين طرح را دقيقا مورد مطالعه قرار داده است. اين بررسي‌ها و مطالعات زماني افزايش يافت كه مشخص شد، گروه آهن و فولاد آنشان چين قرار است يك سرمايه‌گذاري پاييني در كارخانه SDCO داشته باشد كه كمتر از 20 درصد كل هزينه اوليه يا آغاز كار كارخانه خواهد بود. با توجه به اينكه SDCO كارهاي آماده‌سازي سايت را در آمريكا انجام داده است، هنوز درگير تامين الباقي منابع مالي يا فاينانس كارخانه خود است كه قرار است تا اوايل 2012 ميلگرد ساختماني توليد كند، اما در عين حال همچنان به دنبال بررسي سايتي براي كارخانه ميلگرد ساختماني دوم خود است. به نظر مي‌رسد كه اين سايت در غرب نيويورك باشد، چون SDCO برق خود را در آنجا تامين كرده است، يعني توافقات لازم بعمل آمده است، اما تصميم‌گيري نهايي هنوز صورت نپذيرفته و قرار است در سه ماهه سوم 2012 مراحل كلنگ‌زني آن آغاز شده و در سال 2014 شروع به توليد ميلگرد ساختماني كند.

 

نكته قابل توجه اين است كه برخي از فولادسازان از رئيس بانك مركزي آمريكا، تيموتي گايتنر درخواست كرده‌اند كه ضمن تشكيل كميته سرمايه‌گذاري خارجي در آمريكا اين سرمايه‌گذاري را از نظر امنيت ملي در آمريكا مورد بررسي قرار دهد. مقامات SDCO اين نگراني را بي‌پايه و اساس ارزيابي مي‌كنند.

 

اين مقامات اضافه مي‌كنند: زماني‌كه چندين سال پيش كارخانه‌هاي ميني‌ميل وارد بازار مي‌شدند كارخانه‌هاي بزرگ يا مجتمع‌هاي فولادسازي موانعي را بر سر راه ايجاد اين كارخانه‌ها به وجود مي‌آوردند و حالا نيز همان اتفاق رخ داده است.

 

به‌طور كل صحبت از اين است كه كارخانه‌هاي ميكروميل جديدي نيز ساخته خواهد شد (بخصوص پس از اينكه احداث اين كارخانه SDCO بتواند با موفقيت در ماه سپتامبر پيش برود). گفته مي‌شود كه هزينه‌هاي تبديل آن طبق پيش‌بيني و ارزيابي بوده است.

 

تاكنون بيشترين توجه روي ميكروميل‌ها براي توليد ميلگرد ساختماني بوده است كه مي‌تواند نيازهاي منطقه محدود خود را تامين كند.

 

اما به هرحال گفته مي‌شود كه ديگر محصولات فولادي نيز مي‌تواند در آينده نزديكي توسط ميكروميل‌ها توليد شود، از جمله اين محصولات مي‌توان به توليد مفتول و محصولات طويل ديگر مانند انواع ميلگرد سازه‌اي در آينده اشاره كرد.

 

 

اولين مايكروميل

 

اولين مايكروميل ساخته شده در آمريكا ظرفيت توليد 300 هزار تني كوتاه ميلگرد ساختماني به قطر 12 تا 26 ميليمتر داشته و توانايي توليد مفتول (bar) به قطر 57 ميليمتر را دارد.

 

اين كارخانه عمدتا توسط قراضه داخلي يا محلي تغذيه مي‌شود و محصولات اين كارخانه به بازار جنوب غربي آمريكا عرضه مي‌شود. فرآيند ريخته‌گري ـ نورد پيوسته يك خطي آن سرعت فوق‌العاده بالايي دارد كه سيستم خنك‌كننده سريع و تمپرينگ و يك سيستم نورد بسته‌بندي پيوسته است.

 

كارگاه ذوب يا فولادسازي آن يك سيستم پيش‌گرمايي قراضه پيوسته و سيستم شارژ به يك كوره قوس الكتريك AC 40 تني شارژ از پهلو و يك ايستگاه ذوب با يك كوره پاتيلي 4 تني دارد. ارتباط مستقيم بين ريخته‌گري و كارخانه نورد 16 قفسه‌اي شامل نوار نقاله عايق‌كاري شده، پوسته‌زدا و كوره القايي براي كنترل يا متعادل‌سازي درجه حرارت شمش است.

 

سازنده اين كارخانه شركت دانيلي ايتالياست كه گزارش مي‌كند در مقايسه با ميني‌ميل‌هاي سنتي قادر به كاهش هزينه انتقال به ميزان 50 دلار در هر تن است.

 

سيستم يا تكنولوژي دانيلي ميكروميل (MIDA) طراحي شده در اين كارخانه داراي ظرفيت نسبتا پاييني (معمولا بين 250 تا 350 هزار تن در سال است) با توليد رقابتي در حد يكصد تا 500 هزار تن در سال است. محصولات اين كارخانه صرفا براي تامين نيازهاي بازارهاي خاص محلي و منطقه‌اي در نزديكي كارخانه است.

 

تكنولوژي سيستم نورد و بسته‌بندي مستقيم دانيلي (DRB) تجهيزات برش طول ميلگرد ساختماني با كشش بالا به دلخواه بازار دارد كه به‌طور مستقيم در محل تحويل واحد نهايي (finishing) و بلافاصله قبل از بسته‌بندي يا عد‌ل‌بندي صورت مي‌پذيرد. علاوه بر اين مي‌توان مفتول را قرقره نيز كرد.

 

دانيلي اشاره مي‌كند كه تكنولوژي MIDA متناسب با سايت‌هاي جديدي است، اما مي‌توان آن را در طرح‌هاي توسعه يا كارخانه‌هاي قديمي نيز استفاده كرد. طراحي بسيار فشرده آن نيازمند فضاي سرپوشيده به مساحت 11 هزار مترمربع است كه تقريبا نصف مساحت سايت ميني‌ميل‌هاي سنتي با ظرفيت مشابه است و به همين دليل مهم است كه سرمايه‌گذاري لازم و هزينه‌هاي بهره‌برداري آن پايين قلمداد مي‌شود.

 

 

 

مترجم: كمال‌الدين غفوري

نشریه توسعه و معدن 371