تغییر کارخانه های میکرومیل با نیازهای بازار

مدت‌هاست که مشخص شده، اکثر مینی‌میل‌های فولادی دیگر «مینی» نیستند. در ابتدا به مینی‌میل‌های فولادسازی، «قوس الکتریک» می‌گفتند که فقط چندصد هزار تن در سال محصولات طویل تولید می‌کردند و بتدریج در چند دهه پیچیده‌تر شده و به ظرفیت آنها اضافه می‌شد. در حال حاضر معمولا ظرفیت تولید این کارخانه‌ها بیش از یک میلیون تن است.

مینی‌میل‌ها در مناطقی رشد کردند که در آنجا قراضه فراوان وجود داشته و یا بصورت ارزانی DRI (آهن احیای مستقیم) تولید می‌شد و یا این‌که تقاضای فولاد در آن منطقه آنچنان بالا بود که احداث فولادسازی‌های بزرگ‌تر اقتصادی می‌شد. پیشرفت‌های فنی زیادی در 50 سال گذشته بدست آمده، به‌طوری که مینی‌میل‌ها توانسته‌اند به تولید محصولات خود تنوع بخشیده و محصولات دیگری چون مفتول، SFQ و انواع مقاطع تولید کنند و نیز این امکان را دارند که بعضی از کارخانه‌های مینی‌میل سالانه 2 تا 3 میلیون تن تولید داشته باشند. 

در چندین کشور صنعتی مینی‌میل‌ها بسیار رقابتی‌تر از مجتمع‌های فولادسازی شدند. استفاده از ظرفیت اقتصادی (economies of scale) کارخانه‌ها برای کاهش هزینه‌های سرمایه‌ای و بهره‌برداری در هر تن فولاد تولید شده نیز موجب رشد آن شد، اما در حال حاضر بدلیل افت مزیت‌های اولیه منطقه‌ای ماندن برای بعضی از کارخانه‌ها به یک مانع تبدیل شده است. 

رئیس هیات مدیره دانیلی می‌گوید: درصد محصول فروخته شده به مقاصد دور در ابتدا 15 تا 30 درصد بود، اما امروزه این رقم به 40 تا 60 درصد رسیده است. 

دانیلی در کنفرانسی در اواخر سال گذشته اعلام کرد: همین مساله برای قراضه وجود دارد که باعث شده از سودهای حاشیه‌ای (مارجین) آن کم شود، بنابراین نیاز به مفاهیم جدید از مینی‌میل‌ها این است که این کارخانه‌های محلی را مجددا اقتصادی کنیم حتی اگر ظرفیت تولید خودشان در حد 200 تا 300 هزار تن در سال باشد. 

جیان پیتروبندتی اضافه کرد: چین در حال حاضر خارج از این ملاحظات است، اما این طور به نظر می‌رسد که در سال‌های آتی با عرضه بیشتر قراضه، مفهوم مینی‌میل‌ و در نتیجه مساله «بزرگ یا کوچک» در همه جا موضوع قابل‌تـوجهی خواهد شد. 

دانیلی که از ابتدای به‌کارگیری مینی‌میل‌ها فروشنده و عرضه‌کننده تجهیزات این واحدها بوده، برداشت اولیه خود را برای محصول طویل مورد تجدیدنظر قرار داده تا بداند چگونه از تکنولوژی‌ها و سیستم‌های کنترلی پیشرفته امروزی استفاده کند که بتوان یک مینی‌میل‌ منطقه‌ای مدرن (یا میکرومیل) برای امروز احداث کرد. 

میکرومیل دانیلی (MI.DA) یک کارخانه بسیار فشرده و کوچکی است که برای ارایه خدمات به بازار منطقه‌ای در شعاع چندصد کیلومتری بجای چندهزار کیلومتری طراحی شده و یک واحد منظم است. اندازه و سرعت ساخت آن میزان هزینه‌های سرمایه‌ای آن را به حداقل رسانده و از طرف دیگر تکنولوژی ریخته‌گری نورد پیوسته (ECR) با سرعت بالای آن بهره‌وری را به حداکثر رسانده و عامل کلیدی در کاهش هزینه‌های بهره‌برداری است. 

یک سیستم اختصاصی نورد و بسته‌بندی مستقیم (DRB) یک ریخته‌گری پیوسته شمش (Billet) را تکمیل کرده و سرعت آن را از 6 متر در دقیقه تا 2/7 متر در دقیقه یا به بیش از 55 تن در ساعت افزایش می‌دهد. 

قراضه را می‌توان در کمتر از دو ساعت به محصول نهایی تبدیل کرد. یک سیستم خنک‌کننده و تمپرینگ (خنک‌کننده با آب) برای میلگرد یا مفتول، مصرف آلیاژی یا افزودنی را کاهش می‌دهد. بدینوسیله میزان کاهش هزینه تولید 40 تا 54 دلار در هر تن بدست می‌آید، تنها یک سکوی کل کارخانه را از قالب تا محصول نهایی مانند میلگرد یا میلگرد آجدار کنترل می‌کند که دامنه ظرفیت پتانسیل آن یکصد تا 500 هزار تن است. 

اولین میکرومیل به‌طور موفقیت‌آمیزی یک سال پیش در کارخانه فولادسازی آریزونا احداث و راه‌اندازی شد. کارخانه 300 هزار تنی در سال آن میلگرد آجدار را با قطر 12 تا 36 میلیمتر تولید می‌کند که با قراضه تغذیه می‌شود. این کارخانه یک سیستم شارژ پیوسته قراضه دارد که به‌طور متوسط 35 تن کوتاه فولاد مذاب در فاصله زمانی 45 دقیقه تولید می‌کند. علاوه بر این، یک کوره پاتیلی بالادستی ریخته‌گری پیوسته نیز دارد. این ماشین ریخته‌گری تک‌خطه با شعاع 9 متر شمش چهارگوش 130 متری با سرعت 3/6 متر در دقیقه تولید می‌کند که از یک کوره القائی عبور کرده و قبل از ورود به اولین قفسه نورد از 16 قفسه نورد، درجه حرارت آن را متعادل می‌کند. سیستم‌های QTB و DRB ادامه دارد تا میلگرد آجدار پرکشش را تولید کرده و آن را به طول تجاری نهایی برش می‌دهد. 


محصول تخت بدنبال محصول طویل 

در حالی‌که دانیلی معتقد است طراحی‌های مدرن و به روز میکرومیل را برای تولید محصولات طویل بهینه ساخته ، اما مطالعات مینی‌میل‌ محصولات تخت آن هنوز ادامه داشته و در حال تکامل است و اولین مینی‌میل ورق برای تولید یک میلیون تن در سال طراحی شد. 

بندتی اضافه می‌کند که این ظرفیت تولید به 8/1 تا 2 میلیون تن در سال افزایش یافت که استفاده از واحد نورد را بهبود بخشید، چون از زمانی‌که به ظرفیت یک میلیون تن رسید 60 درصد زمان را متوقف بوده است. 

او گفت: باید ظرفیت حدود 4/2 تا 3 میلیون تن در سال برای تولید محصولات تخت با ارزش افزوده پایین تا متوسط یا ظرفیت 7/1 تا 8/1 میلیون تن در سال برای تولید انواع محصولات با ارزش افزوده متوسط تا بالا باشد تا سودآوری قابل‌قبولی را بدست آورد. 

بندتی اضافه کرد: در موارد زیادی این میزان تولید اقتصادی با تقاضای بازار منطقه هماهنگ نیست و فروش محصولات تولید شده در یک واحد نورد به مقاصد دورتر به مفهوم قیمت‌های پایین‌تر فروش و کاهش سود است، در نتیجه هنوز باید در واحدهای مینی‌میل‌ کاری را برای تولید ورق انجام داد تا بتوان جواب کافی را برای مساله «بزرگ یا کوچک» بدست آورد. این بدین معنی است که تصور کنیم این مینی‌میل‌های منطقه‌ای همان واحدهای نورد محصولات طویل با حداقل تولید 6/0 میلیون تن در سال و هزینه‌های سرمایه‌ای و بهره‌برداری رقابتی هستند. 


واحد جدید ریخته‌گری تسمه 

در سال‌های اخیر تولید ورق پیشرفت‌های زیادی کرده، ریخته‌گری و نورد اسلب نازک در حال حاضر در جهان بسیار متداول شده و ریخته‌گری مستقیم تسمه در کارخانه‌های نوکور در آمریکا به‌کار گرفته شده است. 

در حال حاضر کارخانه فولادسازی سالزجیتر فلاچشتال و سازنده کارخانه‌های فولادسازی اس‌ام‌اس زیماگ، تکنولوژی جدیدی را تحت عنوان ریخته‌گری تسمه (belt Casting) به بازار عرضه کرده‌اند که فناوری پیشرفته دیگری است. 

گزارش شده که این تکنولوژی مزیت و امتیاز زیادی از نظر کاهش مصرف انرژی و کاهش آلودگی در فرآیند تولید گریدهای مخصوص فولاد دارد. 

در فناوری ریخته‌گری تسمه (BCT) فولاد مستقیما روی نوار نقاله افقی در حال حرکت ریخته می‌شود. این نوار بین دو غلتک و آبگرد از زیر تحت فشار قرار می‌گیرد، در حالی‌که فولاد مذاب توسط زنجیره‌های یک تکه متحرک سرد شده در طرفین قرار می‌گیرد. پس از آنکه فولاد بصورت تسمه ریخته‌گری با ضخامت 8 تا 15 میلیمتری منجمد می‌شود می‌توان آن را در خط به نوار گرم (2 تا 5 میلیمتر ضخامت) بدون گرمادهی مجدد نورد کرد. 

بخش ریخته‌گری فولاد مذاب تا انتهای تعادل‌سازی درجه حرارت در یک محیط خنثی انجام می‌شود. تسمه ریخته‌گری بدون هیچ‌گونه استرس خمشی تولید شده و به هیچ‌گونه گدازنده‌ای ریخته‌گری نیاز نیست. 

در مقایسه با روش تولید سنتی ورق فولادی با استفاده از این فرآیند می‌توان از مصرف انرژی معادل 60 درصد نشت اکسید دوکربن کم کرد که 1/2 گیگاژول به ازای تولید 170 کیلوگرم CO2 در هر تن تسمه گرم تولید شده است. 

سازمان حفظ محیط‌زیست، طبیعت و بهداشت هسته‌ای دولت فدرال آلمان که این ارقام و بررسی را منتشر کرده، در حال حاضر 19 میلیون یورو در پروژه‌ای به همین منظور سرمایه‌گذاری کرده است. 

نکته قابل توجه برای کارخانه BCT این است که می‌توان فولادهای با استحکام و نرمی زیاد (HSD) تولید کرد که شرکت فولادسازی Salzgitter و دیگر فولادسازان چندین سال در این خصوص مطالعه کرده‌اند. ترکیبی از انعطاف‌پذیری بالا یا قابلیت‌ شکل‌پذیری کاربرد این نوع فولادها (تا 15 درصد حاوی منگنز) را بسیار ایده‌آل برای بخش خودروسازی می‌کند. 

علاوه بر این با داشتن حدود 5 درصد غلظت پایین‌تر نسبت به فولادهای ساختمانی سنتی، این آلیاژها را نیز می‌توان بعنوان مقاطع نازک‌تر استفاده کرد و از وزن آن بیشتر کم کرد. 

کارخانه فولادسازی سالزجیتر اولین کارخانه BCT را به اس‌ام‌اس زیماگ سفارش داده، این کارخانه قرار است در آلمان احداث شود و 25 هزار تن در سال ظرفیت خواهد داشت و انتظار می‌رود که در نیمه دوم سال 2012 راه‌اندازی شود. هدف تولید ورق در مقیاس صنعتی در کارخانه‌ای با 120 متر طول است. برای نورد در اولین فاز، ورق (Plate) ریخته‌گری شده به واحد نورد ‌Steckel در کارخانه Salzgitler فرستاده خواهد شد که در آنجا چهار سکوی نورد بلند بازسازی خواهد شد. 

ریخته‌گری نوار یا تسمه یک فناوری ایده‌آلی برای تولید انواع آلیاژهای فولادی خاص به‌شمار می‌آید. ریخته‌گری افقی و فرآیند بدون خم شدن منتهی به تولید فولادهای با کیفیت بالاتر خواهد شد. 

علاوه بر این، نوار متحرک و زنجیره جانبی به این معنی است که هیچ‌گونه حرکت نسبی بین فولاد ریخته‌گری و قالب آن وجود ندارد. این عوامل تولید فولادهایی را که مستعد ترک خوردن هستند را آسان‌تر می‌کند، همچنین عدم نیاز به گدازنده‌های ریخته‌گری یعنی اینکه آن آلیاژهایی که با آنها واکنش انجام می‌دهند مانند فولادهای HSD را می‌توان تولید کرد.



منبع: متال‌بولتن