انجمن جهاني فولاد گزارش مي‌دهد: كاهش توليد آهن اسفنجي و افزايش 2/5 درصدي توليد چدن كوره بلند جهان در سال 2011 

انجمن جهاني فولاد در جديدترين تحليل خود به بررسي وضعيت توليد آهن اسفنجي و چدن كوره بلند در جهان در سال 2011، پرداخته است. اين آمار بر اساس گزارشات رسيده از 66 كشور عضو اين انجمن به‌دست آمده است. 

توليد آهن اسفنجي (DRI) 

در سطح جهاني سنگ‌آهن مهم‌ترين ماده اوليه تغذيه كوره‌بلندها و كوره اكسيژني (BF-BOF) است كه 3/66‌ درصد فولاد خام جهان به كمك روش كوره بلند و 2/31‌ درصد آن نيز به روش احياي مستقيم و استفاده از كوره‌هاي الكتريكي توليد مي‌‌شود، اما براي استفاده از اين روش بايد فرآيندهاي مختلفي روي مواد اوليه صورت‌پذيرد كه نياز به ميزان بالايي سرمايه‌گذاري در امور زيربنايي دارد. علاوه بر اين مشكلات زياد زيست‌محيطي ايجاد كرده و دوره رسيدن به بهره‌برداري آن نيز طولاني است. براي رهايي از نواقص فرآيند BF-BOF، روش فولادسازي EAF به‌وجود آمد كه آن نيز عمري طولاني پيدا كرده است. 

افزايش روند قيمت‌هاي قراضه و كمبود آن موجب شد كه به فناوري‌هاي جديدي دست يافته و تركيب شارژ مناسبي به‌صورت آهن اسفنجي يا DRI (آهن احياي مستقيم) توليد شود. 

آهن اسفنجي از احياي مستقيم سنگ‌آهن به‌دست مي‌آيد كه عيار آن بين 84 تا 95 درصد است. احيا موجب حذف يا از بين رفتن اكسيژن در سنگ‌آهن شده و سنگ را به‌صورت شانه عسل يا ساختار متخلخل اسفنجي شكلي درمي‌آورد كه به‌همين دليل بدان آهن اسفنجي مي‌گويند. 

معمولا آن را به شكل كلوخه يا گندله‌اي شكل نيز توليد مي‌كنند و علاوه بر اين به‌صورت فشرده و بريكت شده نيز توليد مي‌شود كه بدان HBI (آهن بريكت شده گرم) مي‌گويند كه معمولا از طريق فشرده كردن DRI در درجه حرارت حدودا 650 درجه سانتيگراد به‌وجود مي‌آيد. 

HBI شكل تغليظ شده و فشرده DRI است كه براي انبار كردن و حمل‌ونقل آسان طراحي شده است DRI را مي‌توان در كارخانه‌ها و واحدهاي فولادسازي كه در آنجا در واحدهاي احيا در كنار واحد فولادسازي‌ها صورت مي‌پذيرد استفاده كرد. 

DRI در جهان يك ماده شارژ كاملا خالص و مرغوب محسوب مي‌شود. در مقايسه با قراضه، مزاياي استفاده از HBI/DRI يكپارچگي بيشتر آن در تركيب، عناصر زايد كمتر (به‌خاطر ماهيت متخلخل آن) و از نظر زيست محيطي نيز مشكلات كمتري را ايجاد مي‌‌كند. 

آهن اسفنجي با استفاده از زغال‌ غيركك‌شو از طريق فرآيند احياي سنگ‌آهن در كوره دوار توليد مي‌شود. احيا در يك درجه حرارت از پيش تعيين شده و فشار اتمسفري كنترل شده صورت مي‌پذيرد. 

مواد اوليه ورودي مانند سنگ‌آهن، زغال كك‌شو (با خاصيت واكنشي بالا) و مواد گدازنده مانند سنگ‌ آهك و دولوميت در اندازه‌هاي كاليبره شده به كمك تغذيه‌كننده‌هاي وزني و حجمي به‌داخل كوره دوار تغذيه مي‌شوند. 

به‌طور كلي آهن اسفنجي محصول عمليات احياي مستقيم سنگ‌آهن است كه داراي عيار بالاي آهن بوده، جايگزين مناسبي براي قراضه جهت ذوب است. توليد آهن اسفنجي از سنگ‌آهن، عموما به دو روش گازي (Gas Based) يا استفاده از زغال‌سنگ (Coal Based)، براي احياي آهن صورت مي‌پذيرد. معمولا در كشورهايي كه ذخاير گاز دارند، از روش گازي استفاده مي‌‌شود. در ايران نيز به‌طور مثال، فولاد خوزستان و فولاد مباركه از گاز به عنوان ماده‌ احيا‌كننده‌ استفاده مي‌كنند. شناخته‌شده‌ترين روش‌هاي احياي مستقيم گازي روش‌هاي ميدركس و HYL هستند. 

انجمن جهاني فولاد اعلام كرد كه در ماه دسامبر سال 2011، بالغ بر 33/5 ميليون تن آهن اسفنجي در جهان توليد شد كه سهم كشور هند از اين ميزان حدود 44 درصد بوده و مابقي توليد مربوط به كشورهايي از قبيل ايران، مكزيك، ونزوئلا، آرژانتين، ليبي، عربستان سعودي و … است. ميزان كل توليد جهاني اين محصول در سال 2011، به 4/63 ميليون تن رسيد. اين در حالي است كه ميزان توليد DRI در سال 2010، حدود 9/69 ميليون تن بوده است. 

به‌طور كلي كشور هند با توليد 38/2 ميليون تن آهن اسفنجي در ماه دسامبر سال 2011، كماكان رتبه نخست توليد اين محصول را در جهان در اختيار دارد. اين كشور در ماه سال 2011، بالغ بر 5/27 ميليون تن آهن اسفنجي توليد كرد كه در مقايسه با سال 2011، يك رشد 5/4 درصدي را تجربه كرده است. 

بعد از هند، ايران به عنوان بزرگ‌ترين توليد‌كننده‌ آهن اسفنجي در دنيا مطرح است. ايران در ماه دسامبر سال 2011، بالغ بر 850 هزار تن آهن اسفنجي توليد كرد. به‌طور كل ايران در سال 2011، توليد آهن اسفنجي خود را به 15/10 ميليون تن رساند كه در مقايسه با سال 2010 يك افزايش 8/7 درصدي را تجربه كرده است . اين ميزان توليد بيشترين ميزان توليد DRI ايران از ابتداي آغاز به كار صنعت فولاد اين كشور است، اما بنابراين گزارش كشورهاي قطر و عربستان‌سعودي نيز در سال 2011، به ترتيب بالغ بر 33/1 و 15/5 ميليون تن آهن اسفنجي توليد كردند. 

بعد از ايران كشور مكزيك با توليد 510 هزار تن آهن اسفنجي در ماه دسامبر رده سوم اين جدول قرار گرفت كه در مقايسه با ماه نوامبر افزايش 2 درصدي را داشته و كل توليد فولاد خام مكزيك در سال 2011، بالغ بر 94/5 ميليون تن شد در حالي كه ميزان توليد اين كشور در سال 2010، حدود 36/5 ميليون تن بوده و ونزوئلا نيز يكي ديگر از توليد‌كنندگان‌ بزرگ اين محصول در جهان است. اين كشور در سال 2011، حدود 47/4 ميليون تن آهن اسفنجي توليد كرد. 

دليل اصلي آمار بالاي توليد آهن‌اسفنجي در چند كشور محدود، به ذخاير گاز و زغال‌سنگ (حرارتي)، به عنوان عوامل اصلي جهت توليد انرژي مورد نياز فرآيند احياي مستقيم مربوط مي‌شود. در هند، حدود 70‌ درصد توليد آهن اسفنجي با استفاده از زغال‌سنگ (حرارتي يا كك نشو) و حدود 30‌ درصد با استفاده از گاز (در 7 كارخانه) توليد مي‌‌شود. 

توليد چدن كوره بلند ( BFI) 

به‌طور كلي فولاد خام از دو روش توليد مي‌‌شود. روش اول تهيه‌ آهن خام يا چدن مذاب در كوره بلند (BF) و توليد فولاد در كانورترهاي اكسيژني است و روش دوم احياي مستقيم سنگ‌آهن (DR) و ذوب آهن‌اسفنجي (DRI) و قراضه (Scrap) در كوره‌هاي الكتريكي از قبيل قوس الكتريكي (EAF) نظير فولاد خوزستان يا القايي (IMF)، نظير مجتمع فولاد جنوب. 

در روش اول، كه شيوه سنتي توليد است، از احياي غيرمستقيم آهن استفاده شده، سنگ‌آهن پس از فرآوري به همراه آهك و كك وارد كوره بلند شده، آهن خام يا چدن مذاب (Pig Iron) به دست مي‌آيد. در مرحله‌ بعد آهن خام در يك كانورتر به فولاد مذاب تبديل شده، كربن و ناخالصي‌هاي ديگر آن به كمك اكسيژن خارج و فولاد خام (Crude Steel) توليد مي‌‌شود. 

آمار BFI ارائه شده شامل چدن به‌دست آمده از كوره‌هاي الكتريكي توليد چدن و فرايند احياي مذاب كوركس (Corex) است، اما بنابر گزارش انجمن جهاني فولاد در ماه دسامبر سال 2011 در كل جهان بالغ بر 1/85 ميليون تن چدن كوره بلند توليد شد . به‌طور كلي در سال 2011، حدود 1082 ميليون تن چدن خام در جهان توليد شد كه در مقايسه با سال 2010 يك افزايش 2/5 درصدي را داشته است. اين در حالي است كه كل ميزان توليد BFI در جهان در سال 2009 بالغ بر 5/913 ميليون تن بود. 

در زمينه توليد چدن كوره بلند نيز چين به عنوان يك قدرت بي رقيب مطرح است . اين كشور در ماه دسامبر سال 2011، بالغ بر 48 ميليون تن چدن مذاب توليد كرد كه بيش از 58 درصد از ميزان كل توليد در جهان را به خود اختصاص داد. ميزان توليد BFI چين در سال 2011، با يك رشد 2/5 درصدي در مقايسه با سال 2010 به 69/629 ميليون تن رسيد. 

بعد از چين، ژاپن با ميزان توليد 41/6 ميليون تن چدن كوره بلند در ماه دسامبر سال 2011، به عنوان دومين كشور بزرگ توليد‌كننده‌ اين محصول در جهان مطرح است. ميزان كل توليد BFI ژاپن در سال 2011، با يك كاهش 5/1 درصدي در مقايسه با سال 2010 همراه شد و به 02/81 ميليون تن رسيد. بعد از ژاپن نيز كشورهاي كره جنوبي و هند به ترتيب با ميزان توليد 55/3 ميليون تن و 37/3 ميليون تن در ماه دسامبر سال 2011، در رده‌هاي بعدي قرار دارند. ميزان توليد اين كشورها در سال 2011، به ترتيب بالغ بر 2/42 و 9/38 ميليون تن شد كه هر دو كشور نسبت با سال 2010 رشد داشته‌اند. 

از لحاظ منطقه‌اي با توجه به حضور كشورهاي چين و ژاپن، قاره آسيا بزرگ‌ترين منطقه توليد‌كننده‌ چدن مذاب در جهان است كه در ماه دسامبر سال 2011، بالغ بر 42/62 ميليون تن چدن مذاب در اين منطقه توليد شد. ميزان چدن خام توليد شده در سال 2011، در قاره آسيا به 7/804 ميليون تن افزايش يافت. دومين منطقه بعد از آسيا اتحاديه اروپا با ميزان توليدي حدود 9/6 ميليون تن در ماه دسامبر است و بعد از آن كشورهاي مشترك المنافع (CIS) بيشترين ميزان توليد اين محصول را در اختيار داشتند . ميزان توليد BFI اتحاديه اروپا در سال 2011، با يك رشد 2/4 درصدي به 26/7 ميليون تن رسيد. 

ايران به عنوان بزرگ‌ترين كشور توليد‌كننده‌ چدن مذاب در خاورميانه مطرح است . اين كشور در ماه دسامبر سال 2011، حدود 225 هزار تن چدن كوره بلند توليد كرد، اين در حالي است كه اين كشور ميزان توليد BFI خود در سال 2011، را به 52/2 ميليون تن رساند كه در مقايسه با سال 2010، كاهش اندكي را تجربه كرده است. 

كمال‌الدين غفوري