روند قیمت‌های مواد اولیه فولادسازی در نیمه نخست سال 2012

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 انرژی بر بوده و حامل‌های انرژی سهم قابل‌توجهی از قیمت تمام شده فولاد را به‌خود 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 اگلومراسیون، 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 


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) برای تولید فولاد از آهن استفاده می‌شود. درکنار فرآیند‌های اصلی (آهن‌سازی و فولادسازی)، فرآیندهای جانبی شامل کک‌سازی جهت تهیه ماده اولیه عملیات احیا و آگلومراسیون برای 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 دیگر، 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 به طول 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 الی 35 درصد قراضه‌های فولاد هم در آن به کار رفته، است. آهن اسفنجی و سنگ معدن آهن می‌توانند جایگزین آهن قراضه شوند. به‌تازگی 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 خصوصا 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 طول 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 ر یخته‌گری و نورد به ‌طور مجزا انجام می‌شود. 

معمولا ارتباط مستقیمی بین تقاضا برای انرژی با رشد اقتصادی (GDP) در دنیا وجود دارد. براساس 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. دارای کمتر از یک درصد گوگرد و 14 درصد خاکستر است. این قیمت برحسب قیمت fob بندر نیوکاسل بوده و واحد آن دلار آمریکا به ازای هر تن است. توجه کنید که مجموعه قیمت‌ها بر حسب هزینه به ازای تن کوتاه است. سنگ‌آهن موجود در این جدول دارای غلظت آهن 55/67 درصدی بوده و به صورت نرمه است 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 اخیرکه با روند رو به 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 اوج گیری 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. در شش ماه نخست سال جاری مازاد عرضه و رکود تقاضا موجب شده تا قیمت جهانی زغال‌سنگ در یکی از پایین‌ترین سطوح خود در سال‌های اخیر قرار گیرد. چه بازار چین و چه اروپا نمی‌توانند تقاضا را از عرضه بالاتر نگه دارند، چرا که بازارهای داخلی در ابهام است و صادرات کشورهای بزرگ تولیدکننده زغال‌سنگ بالا است. 

عرضه بالا و نبود تقاضا و افزایش هزینه‌های داد و ستد بر تولیدکنندگان زغال‌سنگ فشار آورده و احتمالا کاهش تولید راه چاره است، همچنین عرضه بالای استرالیا بازار کک متالورژی را ماه گذشته تحت تاثیر قرار داده است. تا اواسط ژوئن قیمت این محصول 223 دلار در هر تن (فوب استرالیا) بود. طی یک سال گذشته قیمت کک متالورژی حدود 30 درصد کاهش یافته و چشم‌انداز سال آینده نیز چندان روشن نیست. برخی موسسات تحقیقاتی پیش‌بینی قیمت کک سال 2013 را 10 درصد پایین آورده و به 213 دلار رسانده‌اند. قیمت این محصول برای سال 2014 با 5 درصد افت 205 دلار در هر تن پیش‌بینی شده، چرا که عرضه رو به بالا است. اما قیمت‌های زغال‌سنگ حرارتی نیز در شش ماه نخست سال جاری نیز یک روند کاملا نزولی را طی کرده، به‌طوری که قیمت این محصول از 177 دلار در هر تن در ماه دسامبر به 7/90 دلار در هر تن در ماه ژوئن کاهش یافته است. 

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 fob 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 کیلووات ساعت است، اما قیمت هر تن قراضه آهنی در ماه ژانویه بالغ بر 397 دلار بوده و روند صعودی افزایش قیمت این محصول در ماه‌های آتی نیز تداوم یافته به طوری که در ماه فوریه هر تن قراضه فولادی سنگین با قیمت 423 دلار به فروش رسیده که بالاترین قیمت این محصول در نیمسال نخست سال 2012 است. اما در ماه‌های مارس، آوریل و می‌قیمت این محصول روند نزولی را طی کرده به طوری که در ماه می‌هر تنن قراضه فولادی سنگین با قیمت 415 دلار معامله 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 قیمت مواد معدنی به ویژه سنگ‌آهن در آینده کاهش خواهد یافت که آن را ناشی از افزایش نرخ برابری دلار استرالیا برای صادرکنندگان این کشور و همچنین کشمکش‌های موجود در ایالت استرالیای غربی Western Australia برای جذب نیروی کار مورد نیاز خود در رابطه با پروژه‌های بزرگ در حال اجرا و همچنین پروژه‌های آتی که ارزش آنها بالغ بر 260 میلیارد دلار برآورد می‌شود. 

کارشناسان اظهار دارند که ماهیت رشد اقتصادی چین در حال تغییر است. این درست است که در حال حاضر با توجه به تقاضای بازار معدنی چین رونق قابل قبولی وجود دارد، اما بدون شک در آینده‌ای نه چندان دور میزان مصرف مواد معدنی در این کشور ابرقدرت آسیایی با کاهش مواجه خواهد شد و این امر تاثیرات بسزایی را در آینده صنایع معدنی دنیا خواهد گذاشت. در هفته گذشته تحلیلگران اظهار داشتند که انتظار می‌رود میزان عرضه در بازار سنگ‌آهن تا سال 2014 و 2015 حدود بیش از 110 میلیون تن بالاتر از حد تقاضا باشد. 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