روند قیمت‌های مواد اولیه فولادسازی در یکسال اخیر

برای بزرگنمایی تصویر بر روی آن کلیک کنید.

با توجه به این‌که صنعت فولاد یکی از صنایع بنیادی هر کشور است و در واقع یکی از معیار‌های صنعتی شدن هر کشور وابسته به پیشرفت و توسعه این صنعت است؛ توجه خاص به آن و بهبود و توسعه آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، بنابراین در این صنعت نیز همانند بسیاری از صنایع دیگر پژوهش‌ها و سرمایه‌گذاری‌های زیادی برای بهبود کیفیت، تولید فولادهای خاص، کاهش مصرف انرژی و کاهش آلودگی محیط‌زیست انجام گرفته است. با توجه به این‌که صنعت فولاد جزو صنایع انرژی‌بر بوده و حامل‌های انرژی سهم قابل‌توجهی از قیمت تمام شده فولاد را به‌ خود اختصاص می‌دهند، ارایه راهکارهایی جهت مدیریت مصرف انرژی کاملا ضروری است و کاهش مصرف انرژی در تولید فولاد، محور اصلی برنامه‌های کارخانه‌های فولاد و مولفه اصلی اهداف شرکت‌های فولادسازی جهان است. 


مروری بر انواع فرآیند‌های تولید فولاد 

فرآیند تولید فولاد شامل فرآیند‌های اصلی آهن‌سازی‌، فولادسازی و ریخته‌گری و نورد و فرآیند‌های آماده‌سازی مواد اولیه و احیا، شامل آگلومراسیون، گندله‌سازی و کک‌سازی است. 

روش‌های اصلی تولید فولاد در دنیا به‌طور کلی به دو دسته زیر تقسیم می‌شود: 


مجتمع‌های فولادسازی با تغذیه سنگ‌آهن 

در این روش ماده اولیه سنگ معدن آهن (اکسید آهن) است که اکسید آهن در فرآیند آهن‌سازی و با استفاده از یک ماده احیاکننده، احیا شده و به آهن تبدیل می‌شود. پس از آن در فرآیند فولاد‌سازی با افزودن کربن و سایر افزودنی‌های ضروری، آهن به فولاد تبدیل می‌‌شود. 


مینی‌میل‌ها با تغذیه قراضه 

در این روش ماده اولیه، قراضه‌های آهن و فولاد است که پس از ذوب در کوره‌های قوس الکتریکی، حذف ناخالصی‌ها، افزودن کربن و سایر مواد ضروری به فولاد تبدیل می‌شود. روش مجتمع‌های فولادسازی به دو تکنولوژی زیر تقسیم می‌‌شود: 

ـ تکنولوژی کوره بلند ـ کنورتور 

ـ تکنولوژی احیای مستقیم 

ـ کوره بلند ـ کنورتور 

در این روش، از کوره بلند (Blast Furnace) در تولید آهن با استفاده از ماده احیا کننده کک که از زغال‌سنگ حاصل می‌شود و از کوره‌های اکسیژنی (BOF) جهت تولید فولاد از آهن استفاده می‌شود. در کنار فرآیند‌های اصلی (آهن‌سازی و فولادسازی)، فرآیندهای جانبی شامل کک‌سازی برای تهیه ماده اولیه عملیات احیا و آگلومراسیون جهت آماده‌سازی سنگ معدن آهن نیز وجود دارند که در واقع خوراک مورد نیاز فرآیندهای اصلی را فراهم می‌کنند. این تکنولوژی مهم‌ترین شیوه تولید فولاد خام در جهان به‌شمار می‌آید و حدود 60 درصد فولاد خام دنیا به این روش تولید می‌شود. در این روش برای تبدیل چدن مذاب به فولاد از کوره‌های BOF استفاده می‌شود که این کوره‌ها پس از بهبود تکنولوژی فولادسازی، جایگزین کوره‌های روباز (OHF) شده است. 


احیای مستقیم ـ کوره‌های قوس الکتریکی 

تکنولوژی دیگری تولید فولاد به روش احیای مستقیم است. در این روش گاز طبیعی (CH4) عامل احیای سنگ معدن آهن است و در کشورهایی با منابع غنی گاز طبیعی مانند ایران مورد توجه است. سهم فولاد خام تولیدی از این روش در دنیا حدود 7 درصد است. تکنولوژی احیای مستقیم به چند تکنولوژی عمده تقسیم می‌شود که مهم‌ترین آنها عبارت از میدرکس، HYLIII، HYL IV و بستر سیال هستند که رایج‌ترین آنها، تکنولوژی میدرکس است. 


فرآیند فولادسازی در کوره‌های اکسیژنی (BOF) 

در این فرآیند چدن مذاب و قراضه‌های آهن را به سرعت و با استفاده از اکسیژن با خلوص بالا به فولاد با مقدار کربن مورد نظر تبدیل می‌کنند. 

فرآیند کوره اکسیژنی از فلز آهن با 4 درصد کربن، فولاد با مقدار کربن یک درصد تولید می‌کند. عناصر دیگر در فلز مذاب از قبیل سیلیس، فسفر، گوگرد و منگنز به فاز سرباره منتقل می‌شوند. تولید 250 تن فولاد در کوره‌های اکسیژنی تقریبا 30 الی 60 دقیقه به‌طول می‌انجامد. مواد اولیه برای تولید فولاد در فرآیند فولادسازی اکسیژنی شامل موارد زیر است: 

ـ چدن خام ( مذاب) به‌دست آمده از کوره بلند 

ـ قراضه‌های فولادی 

ـ آهن تولید شده از منابع دیگر (روش احیای مستقیم، سنگ معدن و اکسیدها) 

ـ فلاکس‌ها ( مانند آهک) 

ـ انرژی ( شیمیایی، الکتریکی) 

ورودی به کوره BOF شامل چدن مذاب که 20 تا 35 درصد قراضه‌های فولاد هم در آن به کار رفته است. آهن اسفنجی و سنگ معدن آهن می‌توانند جایگزین آهن قراضه شوند. بتازگی از اکسیدهای ضایعاتی آهن هم در کوره‌های اکسیژنی استفاده می‌شود. 

میزان آهک مورد نیاز برای هر تن فولاد خالص از 18 تا 45 کیلوگرم متغیر است. در حالی‌که میزان دولومیت مورد نیاز بین 13 تا 36 کیلوگرم به ازای هر تن فولاد است. انرژی مورد نیاز برای آماده‌سازی فلاکس، قراضه‌های فولادی و چدن مذاب به دمای فولادسازی با اکسیداسیون عناصر متفاوت در مواد ورودی بخصوص آهن، سیلیکون، کربن و منگنز تامین می‌شود. هیچ منبع گرمایی خارجی دیگری مورد نیاز نیست. افزایش دما از واکنش‌های اکسیداسیون که در تقابل با قراضه‌های فولادی یا سردکننده‌های دیگر هستند، حاصل می‌شود. در مدت زمان فرآیند، کربن موجود در آهن اکسید شده و به صورت 90 درصد مونوکسید کربن و 10 درصد دی اکسید کربن آزاد می‌شود. این اکسیدهای گازی به همراه مقدار کمی اکسید آهن و گرد و غبار آهکی خارج می‌شوند. 


مصرف انرژی 

شیوه اندازه‌گیری و محاسبه میزان آهن و فولاد تولیدی در یک فصل با توجه به دشواری‌های اندازه‌گیری مستقیم، میزان آهن و فولاد تولیدی در فرآیند تولید آهن و فولاد، براساس مقادیر اعلام شده توسط تولیدکننده در نظر گرفته می‌شود. 

مصرف انرژی ویژه حرارتی تولید واحدهای مختلف کارخانه آهن و فولاد به ترتیب از حاصل تقسیم مصرف انرژی حرارتی آن واحد در یک دوره زمانی مشخص بر میزان محصول تولیدی همان واحد در همان دوره زمانی تعیین می‌شود. 

مصرف انرژی ویژه حرارتی براساس رعایت تفکیک کارگاه‌های تعریف شده در این استاندارد شامل واحدهای آگلومراسیون، گندله‌سازی، کوره بلند، کنورتور ـ ریخته‌گری، کوره قوس ـ ریخته‌گری و نورد به ‌طور مجزا انجام می‌شود. 

معمولا ارتباط مستقیمی بین تقاضا برای انرژی با رشد اقتصادی (GDP) در دنیا وجود دارد. بر اساس پیش‌بینی مرکز مطالعات بین‌المللی انرژی متوسط رشد اقتصادی سالانه دنیا تا سال 2020 میلادی حدود 3 درصد افزایش خواهد یافت و این بدان معنی است که تقاضا برای انرژی نیز سالانه حدود دو تا سه درصد افزایش خواهد یافت. فقط پیش‌بینی می‌شود که کشور چین تا این زمان، سالانه از رشدی معادل 5/5 درصد برخوردار شود که نیاز انرژی آن کشور نیز 4 تا 6 درصد افزایش خواهد یافت. چنین افزایشی مشمول افزایش تقاضا برای زغال‌سنگ نیز خواهد بود. 

در حال حاضر 70 درصد ذخایر فسیلی دنیا را زغال‌سنگ، 14 درصد را نفت و 5/13 درصد را گاز تشکیل می‌دهد. با وجود گستردگی منابع زغال‌سنگ، در حال حاضر 25 درصد کل انرژی جهانی از زغال‌سنگ و 39 درصد برق تولیدی سراسر جهان از زغال‌سنگ تامین می‌شود. 

در سال 1996 حدود 58 درصد نیروگاه‌های حرارتی دنیا با سوخت زغال‌سنگ فعالیت می‌کرده‌اند و پیش‌بینی می‌شود در سال 2010 حدود 50 درصد برق جهان از زغال‌سنگ تامین شود. آژانس بین‌المللی انرژی پیش‌بینی می‌کند که سهم زغال‌سنگ در حامل‌های انرژی کشورهای در حال توسعه جهان از 30 درصد فعلی، در سال 2030 به حدود 43 درصد خواهد رسید. 


روند قیمت مواد اولیه 

روند قیمت مواد اولیه برای تولید فولاد در جدول آمده است. اطلاعات قیمت زغال‌سنگ حرارتی، سنگ‌آهن و گاز طبیعی توسط صندوق بین‌المللی پول (IMF) به‌دست آمده است. ارقام ثبت شده در زمینه قراضه فولادی نیز بنا بر گزارش موسسه Recycling International است. قیمت‌های زغال کک‌شو و الکتریسیته نیز از سازمان اطلاعات انرژی (EIA) وزارت انرژی ایالات متحده به‌دست آمده و باقیمانده ارقام ذکر شده در این جدول از سایت steelonthenet استخراج شده است. 

نوع زغال‌سنگ حرارتی استرالیایی بوده و قدرت حرارتی 1200 btu/pound دارد. کمتر از یک درصد گوگرد و 14 درصد خاکستر دارد. این قیمت برحسب قیمت fob بندر نیوکاسل بوده و واحد آن دلار آمریکا به ازای هر تن است و مجموعه قیمت‌ها بر حسب هزینه به ازای تن کوتاه است. سنگ‌آهن موجود در این جدول غلظت آهن 55/67 درصد و به‌صورت نرمه و قیمت قراردادی آن فوب اروپا است که بر حسب واحد سنت به‌ازای متریک تن خشک (dmtu) است. گاز طبیعی ذکر شده روسی بوده که آخرین قیمت کشور آلمان و بر حسب دلار به ازای هزار مترمکعب گاز است. 

در رونق‌گیری دوباره بازارها، زغال‌سنگ یکی از کالاهایی بوده که در یک سال اخیر که با روند روبه رشد قیمتی خود تعجب همگان را برانگیخته است. برای بسیاری از سرمایه‌گذاران امکان رشد قیمت کالاهایی همچون طلا، پلاتین یا نفت چندان دور از انتظار نبوده، اما اوج‌گیری زغال‌سنگ فرآیندی بود که بسیاری از سرمایه‌گذاران را شوکه کرد. میزان ذخایر زغال‌سنگ در حال حاضر کافی به نظر می‌رسد و در بدبینانه‌ترین پیش‌بینی‌ها، کفاف چند صد سال آینده را خواهد داد. 

کارشناسان معتقدند که با وجود پر کشش بودن قیمت زغال‌سنگ به تقاضای این محصول در بلندمدت، در کوتاه‌مدت شاهد کشش‌ناپذیری زغال‌سنگ هستیم. در این میان برخی از حوادث در سطح جهان نیز عرضه این کالا را در کوتاه‌مدت دچار مشکل ساخته است. اختلالات پیش آمده در ماه‌های گذشته در بندر New Castle استرالیا که به عنوان یکی از نقاط مهم در حمل و نقل این محصول به حساب می‌آید کمی از مهم‌ترین حوادث این ماه‌ها به حساب می‌آید. در پایان سال گذشته نیز دولت چین عملیات شرکت‌های خصوصی تولیدکننده زغال‌سنگ را که از ایمنی لازم برخوردار نبودند به حالت تعطیل در تولید زغال‌سنگ در چین تبدیل کرد. 

اما قراضه آهنی ذکر شده نیز از جنس قراضه فولادی سنگین(HMS1 یک چهارم اینچ) است و بر حسب کمترین و بیشترین قیمت در هر ماه بیان شده که بر مبنای فوب رتردام و بر حسب واحد دلار بر تن است. قیمت‌های الکتریسیته مصرفی به صورت میانگین ماهانه قیمت‌های ایالات متحده برای مصارف صنعتی و بر حسب واحد سنت بر کیلو وات ساعت است. 

بازار قراضه وارداتی شرق آسیا در رونق است و با توجه به بالا بودن کرایه حمل قیمت‌های c&f بالا رفته، همچنین قیمت‌ها نسبت به اواخر مارس 5 تا 10 دلار در هر تن افزایش داشته و یکی از دلایل افزایش قیمت، رشد قیمت نفت خام است که موجب افزایش قیمت سوخت و در نتیجه کرایه حمل می‌شود. 

آخرین قیمت قراضه سنگین کلاس یک آمریکا به کره‌جنوبی از 459 تا 460 دلار به 465 دلار هر تن رسیده که تحویل ماه می‌ است، همچنین قیمت قراضه کانتینری مخلوط وارداتی به تایوان هفته گذشته به 445 تا 450 دلار هر تن رسید. برخی برای خرید در 447 تا 448 دلار هر تن تمایل نشان داده‌اند و معامله‌ای در 450 دلار نیز بسته شده است. 

سوالی که همیشه مطرح است این است که هزینه‌های قیمت سنگ‌آهن چگونه تعیین می‌شود؟ آیا به ازای هر واحد سنگ‌آهن است یا به ازای هر تن سنگ‌آهن است؟ بنابراین در اینجا ما بر اساس جدول زیر به صورت ساده‌ای آن را تشریح می‌کنیم که براساس آن فولادسازان اروپایی از برزیل سنگ‌آهن می‌خرند. عیار سنگ‌آهن برزیل در نیمه اول سال 2009 معادل 55/67 درصد و با قیمت 101 سنت به ازای هر تن خشک بود که معادل 01/1 دلار در هر تن خشک است، بنابراین قیمت فوب نیمه اول سال 2009 برای اروپا 2/68 دلار در هر تن (که معادل 01/1 برای سنگ‌آهنی با عیار 55/67 درصد بود). منظور از واحد dmtu آهن با عیار یک درصد یا قیمت معادل 10 کیلوگرم سنگ‌آهن در هر واحد است. 

اما برای بازار سنگ‌آهن بررسی‌ها حاکی از این است که تولیدات غول‌های صنعت سنگ و آهن جهان در سه ماهه نخست سال جاری بشدت کاهش یافته است. 

تغییرات آب و هوایی موجب شد تا شرکت‌های بی‌اچ‌پی بیلیتون، ویل و تینتو که در مجموع 70 درصد از بازار سنگ‌آهن جهان را در اختیار دارند در سه ماهه اول سال جاری با کاهش چشمگیر تولیدات خود مواجه شوند، اگرچه عواملی چون وضعیت نابسامان اقتصاد اروپا، کاهش نرخ رشد اقتصادی چین و نوسانات اقتصاد آمریکا منجر به کاهش تقاضای این محصول در دنیا شده، اما از طرف دیگر کاهش غیرمنتظره عرضه این سنگ‌آهن افزایش قیمت جهانی آن را به دنبال داشته است. 

مقامات شرکت سنگ‌آهن بی‌‌اچ‌پی بیلیتون امروز اعلام کردند که تولیدات شرکت آنها در سه ماهه اول سال حدود 8 درصد کاهش یافته است. گزارش عملکرد شرکت‌های ویل و تینتو نیز نشان می‌دهد که تولید این شرکت‌ها نیز در سه ماهه نخست سال به ترتیب 15 و 10 درصد کاهش داشته است. 

تولیدکنندگان سنگ‌آهن امیدوارند در روزهای آینده با انتشار خبرهای امیدوارکننده از اقتصاد جهان و به‌دنبال آن افزایش تقاضا برای سنگ‌آهن، قیمت این محصول به میزان قابل‌توجهی افزایش یابد. 

به‌ منظور تخمین تاثیرات تغییر در هر هزینه ورودی اصلی از قبیل قراضه، کانی، دیگر مواد خام فولادی، انرژی یا نیروی انسانی، به‌طور کل، هزینه‌های تولید ثابت یا متغیر تولید هر محصول فولادی (اعم از نیمه نهایی و محصولات نهایی مانند تخت، طویل یا انواع لوله‌های فولادی) و ساخته شده از طریق روش فرآیند تولیدی اصلی (مجتمع‌های فولادسازی و فولادسازی با روش قوس الکتریک) می‌توانید به اقتصاد مدل هزینه فولادی سایت steelonthenet مراجعه کنید.



کمال‌الدین غفوری