در گفتوگوی دکتر داوود فروتن، مدیرعامل شرکت و مهندس مهرداد عسگری، مدیر خرید شرکت با گروه رسانهای پردازش تاکید شد:ضرورت اصلاح بخشنامه الزام عرضه صددرصدی ارز ناشی از صادرات شرکتها در سامانه نیما
آبان ۲۱, ۱۴۰۲
ذوب آهن اصفهان مفتخر به دریافت تندیس واحد نمونه استاندارد شد
آبان ۲۱, ۱۴۰۲
دکتر سید تقی نعیمی – کارشناس رسمی دادگستری
گروه رسانهای پردازش- مهندسین توانای شاغل در مجتمع فولادمبارکه توانستند نسبت به منطقه دویسبورگ آلمان میانگین آب مصرفی به ازای تن تولید انواع محصولات متنوع تا تولید ورقهای فولادی رنگی با ارزشافزوده بالا را با وجود شرایط آب و هوایی گرمتر مبارکه از منطقه دویسبورگ مساوی یا حتی کمتر از آلمان آب مصرف نمایند.
مجتمع فولادمبارکه به همت مهندسین شاغل در این مجتمع که همگی خوشبختانه ایرانی هستند به ازای تن تولید فولاد خام هماکنون درصد کمتری از گاز CO2 تولیدی کشورهای پیشرفته به ازای تن فولاد خام تولید کنند. این مجتمع هماکنون از نظر تکنولوژی پیشرفتهتر از کارخانههای هم سن خود در دنیا میباشد. زیرا پس از راهاندازی تاکنون بدون دخالت متخصصین خارجی از نظر تکنولوژی و… بهطور مستمر به روزرسانی شده است.
صنعت جهانی فولاد خام در سال ۲۰۱۹ حدود۳/۵ گیگاتن گاز CO2 ایجاد نمود ۲/۶گیگاتن از مصرف انرژی فسیلی(انتشار مستقیم) و۰/۹گیگاتن مصرف انرژیهای فسیلی برای تولید برق مورد نیاز صنایع تولید فولاد ( غیرمستقیم) بود. تولید فولاد خام با استفاده از تولید آهناسفنجی و ذوب آن در کوره قوسالکتریکی به ازای تن تولید حدود ۶۰۰ هزار کیلوگرم گاز CO2 سال ۲۰۲۱ در جهان تولید کرده است.
در صورتی که تولید فولاد به روش (کوره بلند+کنورتور) که حدود ۶۷ درصد فولاد دنیا در سال ۲۰۲۲ به این روش تولید شدند به ازای تن تولید فولاد خام حدود ۱۸۰۰ هزار کیلوگرم در جهان بهطور میانگین کیلوگرم گاز CO2 در سال ۲۰۲۲ تولید شد.
باتوجه به کوشش جهانی جهت کاهش انتشار گاز CO2 در دنیا روند افزایش تولید آهناسفنجی در کورههای عمودی احیا بهطور اعم و با دمش گاز هیدروژن در کورههای بلند بهطور اخص در دنیا از نظر فنی رشد چشمگیری تا اول سال ۲۰۲۳ داشته است.
بنابر پیشبینی سازمان انرژی جهانی IFA تولید آهناسفنجی دنیا در سال ۲۰۳۰ بیش از ۳۰۰ میلیونتن و در سال ۲۰۵۰ حدود ۴۴۰ میلیونتن خواهد شد. (تولید آهناسفنجی دنیا در سال ۲۰۲۱ حدود ۱۱۹ میلیونتن بود).
حدود ۳۱ میلیونتن در سال ۲۰۲۱ آهناسفنجی به سایر روشها غیر از کورههای عمودی احیاء عمدتا در هند، آفریقای جنوبی و… در دنیا تولید شدند.
| ۲۰۲۱ | ۲۰۲۰ | ۲۰۱۹ | کشورها |
| ۵۴/۸۴ | ۵۰/۰۴ | ۵۰/۱۵ | خاورمیانه/ شمال آفریقا |
| ۳۹/۴۷ | ۳۳/۷۱ | ۳۴/۳۳ | آسیا/ اقیانوسیه |
| ۹/۶۱ | ۷/۹۳ | ۹/۷۷ | آمریکای لاتین(از جمله مکزیک و کارائیب) |
| ۷/۸۹ | ۷/۹۳ | ۸/۰۳ | اروپای شرقی/ کشورهای مشترک المنافع |
| ۶/۶۶ | ۴/۵۲ | ۴/۶۸ | آمریکای شمالی(ایالات متحده آمریکا و کانادا( |
| ۰/۵۰ | ۰/۵۳ | ۰/۴۷ | اروپای غربی |
| ۰/۲۰ | ۰/۱۸ | ۰/۶۶ | جنوب صحرای آفریقا |
تولید آهناسفنجی دنیا در سال ۲۰۲۱ رشد ۱۳/۷ درصدی نسبت به تولید سال ۲۰۲۰ (حدود ۱۰۸ میلیونتن)داشت. رشد تولید آهناسفنجی دنیا در سال ۲۰۲۰ نسبت به سال ۲۰۱۹ حدود ۱۰/۲ درصد بود. پیشبینی میشود رشد تولید آهناسفنجی دنیا در سال ۲۰۲۲ و سالهای آینده با درصد بیشتری ادامه داشته باشد.
تولید فولاد خام به روش احیاء مستقیم و ذوب آهناسفنجی تولیدی آن در کورههای قوسالکتریکی (روش متداول در مجتمع فولادمبارکه) نسبت به روش “کوره بلند + کنورتور” تولید فولاد خام BOF (تکنولوژی تولید فولاد خام در ذوبآهن اصفهان) گاز CO2 تولید ذوبآهن اصفهان به ازای تن تولید فولاد خام تقریبا حدود سه برابر گاز CO2 تولیدی مبارکه به ازای تن تولید فولاد خام است. در سال ۲۰۲۱ حدود ۶۷ درصد فولاد خام دنیا با استفاده از کوره بلند +کنورتور حدود ۳۳ درصد فولاد خام دنیا در همین سال با ذوب قراضه و آهناسفنجی در کورههای قوسالکتریکی تولید شدند.
پیشبینی متخصصین متالورژی دنیا و سازمان انرژی جهانی IFA موید این است که در سال ۲۰۳۰ حدود ۳۰ درصد و در سال ۲۰۵۰ حدود ۴۰ درصد کل تولید فولاد خام دنیا فقط با ذوب آهناسفنجی در کورههای قوسالکتریکی تولید بشوند این متخصصین امیدوارند که با استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر در راس آنها انرژی خورشیدی سبز بتوانند برق لازم جهت تولید آهناسفنجی با استفاده از گاز هیدروژن و ذوب گرم آهناسفنجی در کورههای قوسالکتریکی که برق مصرفی آن از منابع تجدیدپذیر سبز تامین میشوند فولاد خام در دنیا تولید گردید.
متخصصین متالورژی دنیا پس از انجام آزمایشات کاربردی سالهای گذشته استفاده از دمش هیدروژن سبز (همراه با دمش هوای پیشگرم شده از پایین کورهبلند و در وسط ارتفاع کورهبلند) امیدوارند حدود ۲۰ درصد انرژیهای فسیلی مصرفی امروزی کورهبلند را به ازای تن تولید آهن خام مذاب تا سال ۲۰۳۰ کاهش دهند با استفاده از تکنولوژی امروزه و سرمایهگذاری اندکی میتوان ۲۰ درصد از گاز CO2 تولیدی به ازای تن تولید فولاد به روش کوره بلند + کنورتور را در سطح جهان کاهش دهند.نمودار شماره (۶): روند ذوب انواع فرم آهناسفنجی دنیا از سال ۲۰۰۸ تا آخر سال ۲۰۲۱ برحسب میلیونتن را نشان میدهد
هدف کوتاهمدت متخصصین و سیاستمداران کشورهای آمریکا، ژاپن، چین، اتحادیه اروپا و… جهت کاهش گاز CO2 به ازای تن تولید فولاد خام، بهبود بهرهوری انرژی و جایگزینی هیدروژن سبز به جای درصدی از انرژیهای فسیلی مصرفی فعلی صنایع فولاد است.
هماکنون کوشش زیادی توسط متخصصین متالورژی دنیا جهت جلوگیری از تولید گاز CO2 که آلودهکننده محیطزیست است و سبب گرمایش کرهزمین و تغییرات اقلیمی در دنیا و ایران شده و خواهد شد بهخصوص در صنعت فولاد به جای استفاده از انرژیهای فسیلی (گاز، نفت و…) از انرژی هیدروژن سبز که به کمک انرژی خورشیدی یا سایر انرژیهای تجدیدپذیر میتوان آن را تولید نمود جایگزین نمایند.
همانطوریکه گفته شد سرمایهگذاری زیادی در این ارتباط از سال ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۱ (حدود ۲۵ میلیارد دلار) در صنایع فولاد آلمان، ژاپن و… در دست اجرا بوده و نتایج مفیدی هم به دست آمده است.
به علت جنگ خانمانسوزی که هماکنون در اروپا جریان دارد. صنایع تولید فولاد آلمان روند اجرایی چند واحد نیمهصنعتی در ارتباط با تولید آهناسفنجی با استفاده از هیدروژن سبز را سرعت بخشیدند که عملا از انرژیهای تجدیدپذیر بهخصوص انرژی خورشیدی برای تولید برق استفاده نمودند. از این برق تولیدی با الکترولیز آب، هیدروژن سبز تولید کردند. به عبارت دیگر عملا بدون اینکه از انرژی فسیلی گاز طبیعی استفاده کنند، آهناسفنجی گرم تولیدی را در کوره قوس الکتریکی که برق آن با استفاده از انرژی خورشیدی تامین گردیده باشد ذوب و به فولاد تبدیل میکنند. میزان گاز CO2 تولیدی به ازای تن تولید فولاد خام با تکنولوژی جدید به شرح فوق، حدود یک درصد روشهای فعلی تولید فولاد خام دنیا میباشد.
استفاده بیشتر از این تکنولوژی مسلما به تکامل تکنولوژی تولید لولههای فولادی مخصوصی که بتوانند هیدروژن مایع تولید شده مثلا در موریتانی، استرالیا و… را به اروپا و سایر نقاط دنیا صادر نمایند، نیاز دارد. به علت خواص خاص هیدروژن، نامشخص بودن اثرات آن بر تجهیزات صنعتی مانند موشک ناسا آمریکا با تمام دقتی که متخصصین ناسا به عمل میآوردند اثرات مخرب هیدروژن مایع دو بار سبب عقب افتادن پرتاب موشک در آخرین لحظه قبل از پرتاب موشک توسط ناسا شده است.
ضروری و لازم است در ارتباط با حملونقل، ذخیرهسازی گاز هیدروژن مایع مطالعات همهجانبه بیشتری در اسرع وقت انجام گیرد.
با توجه به شرایط مناسبتر منطقه مبارکه اصفهان برای استفاده از انرژی خورشیدی نسبت به هامبورگ و سایر نقاط آلمان، مسوولان مجتمع فولادمبارکه برای اینکه از پیشرفت تکنولوژی جهانی عقب نیافتند و با قوانینی که از هماکنون در کشورهای پیشرفته صنعتی در ارتباط با خرید هر نوع از محصولات انرژیبر مانند فولاد از کشورهای ثالث در دست تدوین دارند، باید از هماکنون به فکر سالهای آینده صادرات محصولات فولادی مبارکه باشند، لذا پیشنهاد میشود مدیران و متخصصان مجتمع فولادمبارکه پس از بررسی کلیه تحقیقاتی که در ارتباط با جایگزینی انرژیهای تجدیدپذیر در صنعت فولاد به طور اخص در دنیا تاکنون انجام گرفته و نتایج قسمت عمده آن در دسترس است طرح مدونی را تدوین و به دولت محترم سیزدهم ارائه نمایند تا مانند کشورهای پیشرفته صنعتی حداقل ۵۰ درصد هزینه اجرایی یک طرح نیمهصنعتی به ظرفیت تولیدی ۱۵۰ هزارتن آهناسفنجی گرم در سال و شارژ گرم آن در کوره قوسالکتریکی بدون مصرف حتی یک کیلوگرم نفت یا یک مترمکعب گاز طبیعی را اجرایی نمایند.
ساخت این واحد نیمهصنعتی مکملی در جهت بهرهبرداری هدفمند از سرمایهگذاری مجتمع فولادمبارکه برای تولید سالانه ۶۰۰ مگاوات برق از انرژی خورشیدی را که در دست اجرا دارند خواهد بود. کل برق مورد نیاز واحد نیمهصنعتی تولید آهناسفنجی بدون مصرف انرژِیهای فسیلی در مجتمع فولادمبارکه از تولید گندله اکسیدآهن تا تولید فولاد خام حدود ۵۰ مگاوات برق تولیدی از انرژی خورشیدی نیاز دارد.
با تخصیص این برق جهت تولید آهناسفنجی بدون مصرف انرژیهای فسیلی به ظرفیت سالانه حدود ۱۵۰ هزارتن و ذوب آهناسفنجی گرم تولیدی در کوره قوسالکتریکی تختال فولاد مرغوب کمکربن برای تولید محصولات با ارزش اقتصادی قابل رقابت کشورهای پیشرفته صنعتی و سهولت صادرات آنها در سالهای آینده اقدام فرمایند.
با عنایت به اینکه اجرای چنین پروژههایی در سطح جهان تا حدودی سبب جلوگیری از گرمایش کره زمین میشود لذا شامل تحریم ظالمانه نخواهد بود و با مذاکرات علمی و فنی متخصصان مجتمع فولادمبارکه با متخصصان هامبورگ و تبادل تجربیات طولانی مدت مهندسین ایرانی در تولید آهناسفنجی هزینه تحقیقاتی و اجرایی، طراحی، ساخت، نصب و بهرهبرداری چنین پروژهای در مجتمع فولادمبارکه مسلما خیلی کمتر از هامبورگ و… خواهد بود.
دولت سیزدهم هم به جای اینکه بگوید ما اجازه چنین تحقیقاتی را صادر میکنیم (پروانه صنعتی صادر مینماییم) مانند کشورهای دیگر عملا درصد قابلتوجهی از سرمایهگذاری این تحقیقات را به نحوی تامین نمایند، زیرا نتیجه این تحقیقات تنها برای مجتمع فولادمبارکه مثمر ثمر نخواهد بود بلکه در کلیه واحدهای آهناسفنجی ایران میتوان جهت کاهش مصرف انرژی گاز، برق و… به ازای تن تولید فولاد این واحدها از تجربیات فناوریهای بهرهبرداری شده از این واحد نیمهصنعتی (شامل کوره احیا، کوره قوسالکتریکی ذوب) استفاده نمایند.
مقدار تولید آهناسفنجی با استفاده از انرژی گاز و… ایران از چند سال قبل از نظر کمیت رتبه اول دنیا را داشته و خواهد داشت، زیرا مقدار زیادی از آهناسفنجی تولیدی هند در حدود ۳۰۰ کوره دوار با استفاده از انرژی زغالسنگ تولید میشوند.
پیشبینی میشود حدود ۲۰ درصد انرژیهای فسیلی مصرفی برای ادامه تولید انواع صنایع انرژیبر مانند فولاد، آلومینیوم، پتروشیمی، انرژی لازم برای تحرک وسایل حملونقل زمینی، هوایی و… تا ۱۰ سال آینده در دنیا با انرژی هیدروژن سبز جایگزین گردد اگر به علت مشکلات روزمرگی دولت سیزدهم از هماکنون جهت هماهنگی با دنیای آینده اقدام ننمایند، فاصله رشد توسعه همهجانبه علمی، فنی، اقتصادی، فرهنگی و سیاسی فعلی کشور عملا در سالهای آینده بیشتر از میانگین کشورهای دنیا خواهد شد.
دمش گاز هیدروژن در کورههای عمودی برای تولید آهناسفنجی و… در سالهای آینده با تکنولوژی امروزی (متداول در مجتمع فولادمبارکه و دنیا) تفاوتهای فنی خواهند داشت.
علت ساخت کورههای عمودی احیا با ظرفیت ۱۰۰ تا ۱۵۰ هزارتن در سال عمدتا جهت بهینهسازی جزئیات تغییرات سخت و نرمافزاری موجود (میدرکس و هیل) با تکنولوژی جدید میباشد. زیرا از دید مبانی تئوری احیاء اکسیدآهن با گاز هیدروژن در وسط ارتفاع کورهبلند همچنین در تولید آهناسفنجی نسبت به احیا با مخلوط گاز CO و هیدروژن معایبی به وجود نخواهد آورد.
در سالهای ۱۹۷۶ تا ۱۹۷۸ تهیهکننده این نوشتار جز تیم اجرایی تحقیقاتی پروژه شبیهسازی فعلوانفعالات داخل کورهبلند در نمونه صنعتی در دانشگاه آخن بود، یک تجهیزات آزمایشگاهی ساده که در عکسهای (۱، ۲ و ۳) دیده میشود آزمایشاتی انجام شده است.
تجهیزات آزمایشگاهی شبیهسازی تحولات داخل کورهبلند
با افزایش دمش درصد گاز هیدروژن تا صد در صد برای احیا گندله در حرارت حدود ۸۰۰ درجه سانتیگراد تحت شرایط کورهبلند مشاهده شد که در حین احیا گندله اکسیدآهن افزایش حجم کمتری نسبت به احیا با صد در صد دمش گاز CO دارد، لذا غبار کمتری از کورهبلند خارج خواهد شد. همچنین به علت کاهش حجم گندله احیا شده با هیدروژن مسلما از هم پاشیدگی گندله نیز در کورهبلند کمتر خواهد بود.
با زنده یاد پرفسور شنک جزئیات این پدیده را مطرح کردم وی اظهار داشت: در احیاء جزئی اکسید آهن بر طبق منحنی آهن و اکسیژن تغییر فاز در حالت جامد به وجود آید.
رشد فاز جدید در حالت جامد حاصل از احیاء با هیدروژن عملا سطحی و رشد فاز جدید در حالت جامد حاصل از احیاء با گاز CO عمدتا خطی خواهد بود .
جهت بررسی بیشتر این پدیده اجازه استفاده انجام آزمایشات تکمیلی را با میکروسکوپ الکترونی روبشی ( Raster-elektronenmikroskopi) که در سال ۱۹۶۷ در اروپا فقط در آزمایشگاه مرکزی دانشگاه صنعتی آخن وجود داشت گرفته شد.
در حضور زنده یاد پرفسور شنک چندین آزمایش عملی به عمل آوردم بهعنوان نمونه عکسی از احیا گندله معدن گلگهر که جناب آقای دکتر مهندس فرزانه عضو هیاتعلمی دانشگاه صنعتی شریف (آریا مهر سابق) از نمونه کورههای (CORE) معدنی گلگهر در یک پروژه تحقیقاتی تولید کرده بود و حدود چند کیلوگرم با اندیسهای قلیایی مختلف در اختیار نویسنده این مجموعه قرارداد آورده شد.
عکس گرفته شده از نمونه داخل راستا الکترون میکروسکوپ، گندله گلگهر با یک برنامه شبیهسازی شده فعلوانفعالات داخل کورهبلند. کریستال آهن احیاشده در حالت جامد با گاز هیدروژن بهصورت صفحهای بوده (تغییر حجم گندله پس از احیا ناچیز بود)
عکس گرفته شده از نمونه داخل راستا الکترون میکروسکوپ، گندله گلگهر با یک برنامه شبیهسازی شده فعلوانفعالات داخل کورهبلند کریستال آهن احیاشده در حالت جامد با گاز CO عمدتا به صورت خطی بوده ( حجم گندله پس از احیاء افزایش یافته و تعدادی از گندلهها به علت افزایش حجم از هم پاشیده شدهاند یعنی نرمه و غبار بیشتری از احیاء با هیدروژن تولید شد.
گندله تولیدی از کنسانتره اکسید آهن معدن گلگهر را همزمان و در شرایط مساوی با گندله LKAB سوئد و کودمور هندوستان و سیدور در پروژه تحقیقاتی فوق ذکر مقایسه نمودم، نتایج احیاء گندله اکسید آهن تولیدی معادن LKAB سوئد و کودمور هندوستان و سیدور که آن زمان با کیفیتترین گندله برای مصرف در کوره بلند معروف بودند. با نتایج گندله تولیدشده از کنسانتره اکسید آهن معدن گلگهر تحت شرایط یکسان مورد بررسی فنی قرار گرفت. خوشبختانه در احیاء گندله تولیدی از معدن گلگهر هیچگونه تفاوتی با گندلههای فوق ذکر مشاهده نشده است.
مشاوران فنی خارجی معتقد بودند گندله تولیدی از کنسانتره اکسید آهن معدن گلگهر، چادرملو و دیگر معادن سنگآهن ایران در حین احیاء با مشکلاتی مواجه خواهند شد لذا باید برخلاف سایر نقاط دنیا کنسانتره اکسید آهن معادن مختلف ایران را در مجتمعهای تولید فولاد اهواز یا مبارکه و… ابتدا با سایر کنسانترههای اکسید آهن مخلوط و سپس در فرآیند تولید گندله و پخت آن اقدام کرد.
گذشت زمان سبب تایید نظریه متخصصان داخلی ایجاد خطوط تولید گندله از کنسانتره اکسید آهن در جوار معادن سنگآهن در ایران مانند استرالیا و سایر نقاط دنیا عملا تایید گردید.
برای اولین بار در اجرای اولین دوره فوق لیسانس مهندسی معدن دانشگاه صنعتی امیرکبیر درسی دو واحدی در ارتباط با جزئیات فنی مراحل مختلف تولید گندله اکسید آهن، مقایسه فنی مهندسی روشهای مختلف گندلهسازی و… همچنین محاسن فنی، اقتصادی و محیطزیستی ایجاد خطوط تولید گندلهسازی در جوار معادن سنگآهن ایران به تفصیل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
با عنایت به مراتب فوق از دید تئوری و عملی احیاء گندله اکسید آهن تولیدی هر یک از معادن سنگآهن ایران با دمش صد درصدی گاز هیدروژن در کورههای عمودی احیاء از نظر فنی مشکلی ندارد.
تفاوت جزییات فنی اجرایی دمش صد درصدی گاز هیدروژن به کورههای عمودی احیاء با وضعیت فعلی تولید آهناسفنجی در مجتمع فولادمبارکه و… باید با انجام آزمایشات در واحد نیمهصنعتی به دست آید. علت تاسیس چندین واحد نیمهصنعتی به ظرفیت سالانه ۱۰۰ تا ۱۵۰ هزارتن در آلمان و… جهت دستیابی به جزییات تفاوت سختافزاری و… سیستم احیاء با دمش ۱۰۰ درصدی گاز هیدروژن با تکنولوژی فعلی تولید آهناسفنجی در کورههای عمودی احیاء با استفاده از گاز طبیعی است.
