انجمن جهانی فولاد گزارش می‌دهد: کاهش تولید آهن اسفنجی و افزایش 2/5 درصدی تولید چدن کوره بلند جهان در سال 2011

برای بزرگنمایی تصویر کلیک کنید.

انجمن جهانی فولاد در جدیدترین تحلیل خود به بررسی وضعیت تولید آهن اسفنجی و چدن کوره بلند در جهان در سال 2011، پرداخته است. این آمار بر اساس گزارشات رسیده از 66 کشور عضو این انجمن به‌دست آمده است. 


تولید آهن اسفنجی (DRI) 

در سطح جهانی سنگ‌آهن مهم‌ترین ماده اولیه تغذیه کوره‌بلندها و کوره اکسیژنی (BF-BOF) است که 3/66‌ درصد فولاد خام جهان به کمک روش کوره بلند و 2/31‌ درصد آن نیز به روش احیای مستقیم و استفاده از کوره‌های الکتریکی تولید می‌‌شود، اما برای استفاده از این روش باید فرآیندهای مختلفی روی مواد اولیه صورت‌پذیرد که نیاز به میزان بالایی سرمایه‌گذاری در امور زیربنایی دارد. علاوه بر این مشکلات زیاد زیست‌محیطی ایجاد کرده و دوره رسیدن به بهره‌برداری آن نیز طولانی است. برای رهایی از نواقص فرآیند BF-BOF، روش فولادسازی EAF به‌وجود آمد که آن نیز عمری طولانی پیدا کرده است. 

افزایش روند قیمت‌های قراضه و کمبود آن موجب شد که به فناوری‌های جدیدی دست یافته و ترکیب شارژ مناسبی به‌صورت آهن اسفنجی یا DRI (آهن احیای مستقیم) تولید شود. 

آهن اسفنجی از احیای مستقیم سنگ‌آهن به‌دست می‌آید که عیار آن بین 84 تا 95 درصد است. احیا موجب حذف یا از بین رفتن اکسیژن در سنگ‌آهن شده و سنگ را به‌صورت شانه عسل یا ساختار متخلخل اسفنجی شکلی درمی‌آورد که به‌همین دلیل بدان آهن اسفنجی می‌گویند. 

معمولا آن را به شکل کلوخه یا گندله‌ای شکل نیز تولید می‌کنند و علاوه بر این به‌صورت فشرده و بریکت شده نیز تولید می‌شود که بدان HBI (آهن بریکت شده گرم) می‌گویند که معمولا از طریق فشرده کردن DRI در درجه حرارت حدودا 650 درجه سانتیگراد به‌وجود می‌آید. 

HBI شکل تغلیظ شده و فشرده DRI است که برای انبار کردن و حمل‌ونقل آسان طراحی شده است DRI را می‌توان در کارخانه‌ها و واحدهای فولادسازی که در آنجا در واحدهای احیا در کنار واحد فولادسازی‌ها صورت می‌پذیرد استفاده کرد. 

DRI در جهان یک ماده شارژ کاملا خالص و مرغوب محسوب می‌شود. در مقایسه با قراضه، مزایای استفاده از HBI/DRI یکپارچگی بیشتر آن در ترکیب، عناصر زاید کمتر (به‌خاطر ماهیت متخلخل آن) و از نظر زیست محیطی نیز مشکلات کمتری را ایجاد می‌‌کند. 

آهن اسفنجی با استفاده از زغال‌ غیرکک‌شو از طریق فرآیند احیای سنگ‌آهن در کوره دوار تولید می‌شود. احیا در یک درجه حرارت از پیش تعیین شده و فشار اتمسفری کنترل شده صورت می‌پذیرد. 

مواد اولیه ورودی مانند سنگ‌آهن، زغال کک‌شو (با خاصیت واکنشی بالا) و مواد گدازنده مانند سنگ‌ آهک و دولومیت در اندازه‌های کالیبره شده به کمک تغذیه‌کننده‌های وزنی و حجمی به‌داخل کوره دوار تغذیه می‌شوند. 

به‌طور کلی آهن اسفنجی محصول عملیات احیای مستقیم سنگ‌آهن است که دارای عیار بالای آهن بوده، جایگزین مناسبی برای قراضه جهت ذوب است. تولید آهن اسفنجی از سنگ‌آهن، عموما به دو روش گازی (Gas Based) یا استفاده از زغال‌سنگ (Coal Based)، برای احیای آهن صورت می‌پذیرد. معمولا در کشورهایی که ذخایر گاز دارند، از روش گازی استفاده می‌‌شود. در ایران نیز به‌طور مثال، فولاد خوزستان و فولاد مبارکه از گاز به عنوان ماده‌ احیا‌کننده‌ استفاده می‌کنند. شناخته‌شده‌ترین روش‌های احیای مستقیم گازی روش‌های میدرکس و HYL هستند. 

انجمن جهانی فولاد اعلام کرد که در ماه دسامبر سال 2011، بالغ بر 33/5 میلیون تن آهن اسفنجی در جهان تولید شد که سهم کشور هند از این میزان حدود 44 درصد بوده و مابقی تولید مربوط به کشورهایی از قبیل ایران، مکزیک، ونزوئلا، آرژانتین، لیبی، عربستان سعودی و ... است. میزان کل تولید جهانی این محصول در سال 2011، به 4/63 میلیون تن رسید. این در حالی است که میزان تولید DRI در سال 2010، حدود 9/69 میلیون تن بوده است. 

به‌طور کلی کشور هند با تولید 38/2 میلیون تن آهن اسفنجی در ماه دسامبر سال 2011، کماکان رتبه نخست تولید این محصول را در جهان در اختیار دارد. این کشور در ماه سال 2011، بالغ بر 5/27 میلیون تن آهن اسفنجی تولید کرد که در مقایسه با سال 2011، یک رشد 5/4 درصدی را تجربه کرده است. 

بعد از هند، ایران به عنوان بزرگ‌ترین تولید‌کننده‌ آهن اسفنجی در دنیا مطرح است. ایران در ماه دسامبر سال 2011، بالغ بر 850 هزار تن آهن اسفنجی تولید کرد. به‌طور کل ایران در سال 2011، تولید آهن اسفنجی خود را به 15/10 میلیون تن رساند که در مقایسه با سال 2010 یک افزایش 8/7 درصدی را تجربه کرده است . این میزان تولید بیشترین میزان تولید DRI ایران از ابتدای آغاز به کار صنعت فولاد این کشور است، اما بنابراین گزارش کشورهای قطر و عربستان‌سعودی نیز در سال 2011، به ترتیب بالغ بر 33/1 و 15/5 میلیون تن آهن اسفنجی تولید کردند. 

بعد از ایران کشور مکزیک با تولید 510 هزار تن آهن اسفنجی در ماه دسامبر رده سوم این جدول قرار گرفت که در مقایسه با ماه نوامبر افزایش 2 درصدی را داشته و کل تولید فولاد خام مکزیک در سال 2011، بالغ بر 94/5 میلیون تن شد در حالی که میزان تولید این کشور در سال 2010، حدود 36/5 میلیون تن بوده و ونزوئلا نیز یکی دیگر از تولید‌کنندگان‌ بزرگ این محصول در جهان است. این کشور در سال 2011، حدود 47/4 میلیون تن آهن اسفنجی تولید کرد. 

دلیل اصلی آمار بالای تولید آهن‌اسفنجی در چند کشور محدود، به ذخایر گاز و زغال‌سنگ (حرارتی)، به عنوان عوامل اصلی جهت تولید انرژی مورد نیاز فرآیند احیای مستقیم مربوط می‌شود. در هند، حدود 70‌ درصد تولید آهن اسفنجی با استفاده از زغال‌سنگ (حرارتی یا کک نشو) و حدود 30‌ درصد با استفاده از گاز (در 7 کارخانه) تولید می‌‌شود. 

تولید چدن کوره بلند ( BFI) 

به‌طور کلی فولاد خام از دو روش تولید می‌‌شود. روش اول تهیه‌ آهن خام یا چدن مذاب در کوره بلند (BF) و تولید فولاد در کانورترهای اکسیژنی است و روش دوم احیای مستقیم سنگ‌آهن (DR) و ذوب آهن‌اسفنجی (DRI) و قراضه (Scrap) در کوره‌های الکتریکی از قبیل قوس الکتریکی (EAF) نظیر فولاد خوزستان یا القایی (IMF)، نظیر مجتمع فولاد جنوب. 

در روش اول، که شیوه سنتی تولید است، از احیای غیرمستقیم آهن استفاده شده، سنگ‌آهن پس از فرآوری به همراه آهک و کک وارد کوره بلند شده، آهن خام یا چدن مذاب (Pig Iron) به دست می‌آید. در مرحله‌ بعد آهن خام در یک کانورتر به فولاد مذاب تبدیل شده، کربن و ناخالصی‌های دیگر آن به کمک اکسیژن خارج و فولاد خام (Crude Steel) تولید می‌‌شود. 

آمار BFI ارائه شده شامل چدن به‌دست آمده از کوره‌های الکتریکی تولید چدن و فرایند احیای مذاب کورکس (Corex) است، اما بنابر گزارش انجمن جهانی فولاد در ماه دسامبر سال 2011 در کل جهان بالغ بر 1/85 میلیون تن چدن کوره بلند تولید شد . به‌طور کلی در سال 2011، حدود 1082 میلیون تن چدن خام در جهان تولید شد که در مقایسه با سال 2010 یک افزایش 2/5 درصدی را داشته است. این در حالی است که کل میزان تولید BFI در جهان در سال 2009 بالغ بر 5/913 میلیون تن بود. 

در زمینه تولید چدن کوره بلند نیز چین به عنوان یک قدرت بی رقیب مطرح است . این کشور در ماه دسامبر سال 2011، بالغ بر 48 میلیون تن چدن مذاب تولید کرد که بیش از 58 درصد از میزان کل تولید در جهان را به خود اختصاص داد. میزان تولید BFI چین در سال 2011، با یک رشد 2/5 درصدی در مقایسه با سال 2010 به 69/629 میلیون تن رسید. 

بعد از چین، ژاپن با میزان تولید 41/6 میلیون تن چدن کوره بلند در ماه دسامبر سال 2011، به عنوان دومین کشور بزرگ تولید‌کننده‌ این محصول در جهان مطرح است. میزان کل تولید BFI ژاپن در سال 2011، با یک کاهش 5/1 درصدی در مقایسه با سال 2010 همراه شد و به 02/81 میلیون تن رسید. بعد از ژاپن نیز کشورهای کره جنوبی و هند به ترتیب با میزان تولید 55/3 میلیون تن و 37/3 میلیون تن در ماه دسامبر سال 2011، در رده‌های بعدی قرار دارند. میزان تولید این کشورها در سال 2011، به ترتیب بالغ بر 2/42 و 9/38 میلیون تن شد که هر دو کشور نسبت با سال 2010 رشد داشته‌اند. 

از لحاظ منطقه‌ای با توجه به حضور کشورهای چین و ژاپن، قاره آسیا بزرگ‌ترین منطقه تولید‌کننده‌ چدن مذاب در جهان است که در ماه دسامبر سال 2011، بالغ بر 42/62 میلیون تن چدن مذاب در این منطقه تولید شد. میزان چدن خام تولید شده در سال 2011، در قاره آسیا به 7/804 میلیون تن افزایش یافت. دومین منطقه بعد از آسیا اتحادیه اروپا با میزان تولیدی حدود 9/6 میلیون تن در ماه دسامبر است و بعد از آن کشورهای مشترک المنافع (CIS) بیشترین میزان تولید این محصول را در اختیار داشتند . میزان تولید BFI اتحادیه اروپا در سال 2011، با یک رشد 2/4 درصدی به 26/7 میلیون تن رسید. 

ایران به عنوان بزرگ‌ترین کشور تولید‌کننده‌ چدن مذاب در خاورمیانه مطرح است . این کشور در ماه دسامبر سال 2011، حدود 225 هزار تن چدن کوره بلند تولید کرد، این در حالی است که این کشور میزان تولید BFI خود در سال 2011، را به 52/2 میلیون تن رساند که در مقایسه با سال 2010، کاهش اندکی را تجربه کرده است. 



کمال‌الدین غفوری