۲۷ آگوست ۲۰۲۶ | MIDREX Technologies
قراضه فولادی یکی از مهمترین گزینهها برای کاهش انتشار کربن در صنعت فولاد است، اما منابع قراضه نامحدود نیستند و از نظر کیفیت، ترکیب شیمیایی و محل دسترسی نیز یکسان نیستند. با افزایش ظرفیت کورههای قوس الکتریکی (EAF) و تشدید الزامات کربنزدایی، فولادسازان با چالش مهمتری مواجه شدهاند: تأمین ترکیب مناسبی از مواد فلزی برای دستیابی به حجم تولید مورد نیاز، کنترل عناصر مزاحم و تولید فولادی با کیفیت مطابق با مشخصات مشتری.
قراضه همچنان بخش مهمی از این ترکیب خواهد بود، اما استفاده همزمان از آهن اسفنجی (DRI) و بریکت گرم آهن اسفنجی (HBI) میتواند به فولادسازان در مدیریت نوسانات کیفیت و دسترسی به قراضه، کنترل ترکیب شیمیایی محصول و کاهش انتشار گازهای گلخانهای کمک کند.
مزایای استفاده از قراضه در تولید فولاد
فشار جهانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای، بهویژه در صنایع موسوم به «دشوار برای کربنزدایی»، از جمله صنعت فولاد، رو به افزایش است. در این میان، استفاده از قراضه یکی از روشهای عملی و آزمودهشده برای کاهش انتشار کربن به شمار میرود.
فولاد از قابلیت بازیافت بسیار بالایی برخوردار است و قراضه حاصل از محصولات تولیدی و زیرساختهای فرسوده میتواند بارها ذوب و مجدداً به فولاد تبدیل شود. قراضه، خوراک اصلی کورههای قوس الکتریکی است که با استفاده از برق ولتاژ بالا، قراضه را ذوب کرده و فولاد جدید تولید میکنند. همچنین امکان استفاده از قراضه در مرحله کوره اکسیژنی کنورتورهای سنتی BF-BOF نیز وجود دارد.
بر اساس اعلام World Steel Association (worldsteel)، استفاده از هر تن قراضه فولادی میتواند از انتشار حدود ۱.۵ تن دیاکسیدکربن جلوگیری کند و همزمان نیاز به مصرف سنگآهن، زغالسنگ و سنگآهک را کاهش دهد. بنابراین، بازیافت قراضه یکی از مسیرهای در دسترس برای تولید فولاد کمکربن است و الزاماً به فناوریهای کاملاً جدید و پرهزینه نیاز ندارد.
محدودیتهای قراضه؛ چرا قراضه بهتنهایی کافی نیست؟
با وجود مزایای قابل توجه، قراضه نمیتواند بهعنوان راهحل کامل کربنزدایی صنعت فولاد در نظر گرفته شود. یکی از محدودیتهای اصلی، دسترسی جغرافیایی و حجم عرضه است. قراضه باید توسط فعالان این زنجیره جمعآوری و سپس به واحدهای فولادسازی منتقل شود؛ بنابراین ممکن است در زمان یا مکان مورد نیاز فولادساز به میزان کافی در دسترس نباشد.
از سوی دیگر، کیفیت فیزیکی و شیمیایی قراضه میتواند تفاوت قابل توجهی داشته باشد. این مواد ممکن است حاوی ناخالصیهایی مانند مس، قلع، سرب و جیوه و همچنین موادی نظیر زنگزدگی، خاک، روغن و گریس باشند. حذف یا کنترل این ناخالصیها میتواند هزینه تولید فولاد را افزایش دهد.
برخی از این عناصر، که به آنها عناصر مزاحم (Tramp Elements) گفته میشود، از جمله مس، قلع و نیکل، در فرآیند ذوب بهسادگی از فولاد جدا نمیشوند. تجمع این عناصر میتواند خواص فولاد را تحت تأثیر قرار داده، شکلپذیری آن را کاهش دهد و احتمال ایجاد ترک را افزایش دهد.
از سوی دیگر، قراضه بهتنهایی قادر به پاسخگویی به کل تقاضای جهانی فولاد نیست. در حال حاضر، تولید فولاد از مسیر EAF حدود ۳۰ درصد از تولید جهانی فولاد را تشکیل میدهد و بر اساس پیشبینی worldsteel، حتی با افزایش دسترسی به قراضه، حدود نیمی از تولید فولاد جهان در سال ۲۰۵۰ همچنان به سنگآهن وابسته خواهد بود.
ترکیب انعطافپذیر مواد فلزی؛ مسیر عملی کربنزدایی
از دیدگاه MIDREX Technologies، کربنزدایی صنعت فولاد نباید بر پایه یک خوراک واحد انجام شود، بلکه به یک استراتژی انعطافپذیر برای ترکیب مواد فلزی نیاز دارد؛ استراتژیای که در آن هرجا امکانپذیر است از قراضه بازیافتی استفاده شود و در کنار آن، DRI و HBI باکیفیت برای مدیریت کیفیت، دسترسی و الزامات تولید به کار گرفته شوند.
DRI و HBI میتوانند مکمل قراضه در کورههای قوس الکتریکی باشند و منبعی یکنواخت و کمناخالصی از آهن فلزی در اختیار فولادساز قرار دهند. HBI همچنین قابلیت استفاده در فرآیندهای کوره بلند و کنورتور اکسیژنی را دارد.
ترکیب این مواد فلزی به فولادسازان امکان میدهد عناصر مزاحم موجود در قراضه را رقیق کنند، کیفیت محصول را حفظ کنند و در عین حال مشخصات مورد نیاز مشتریان را برآورده سازند. این انعطافپذیری علاوه بر یک مزیت عملیاتی، میتواند مسیر واقعبینانهای برای تولید فولاد کمکربن در مقیاس صنعتی باشد.
منبع: https://www.midrex.com