صنعت فولاد انگلستان و گذار سبز

ترجمه‌ی سند Briefing: The UK steel industry and the green transition

تکنولوژی EAF می‌تواند با مدیریت ترکیب مواد اولیه، مانند قراضه‌ی باکیفیت و آهن اسفنجی یا آهن احیای مستقیم، تمام محصولات و گرید‌های فولادی را تولید کند.

صنعت فولاد در انگلستان:

• سالانه حدود 6 میلیون تن فولاد خام تولید می‌کند که حدود 70٪ نیاز سالانه انگلستان (نیاز سالانه 8.9 میلیون تن) را تأمین می‌کند.
• باعث اشتغال مستقیم 39,800 نفر در انگلستان و حمایت از حدود 50,000 نفر دیگر در زنجیره‌های تأمین مرتبط شده است.
• حقوق میانه‌ی صنعت فولاد 39,637 پوند است که 43٪ بیشتر از میانه‌ی ملی انگلستان و 56٪ بیشتر از میانه‌ی منطقه ولز و یورکشایر و هامبرساید است، جایی که شغل‌های فولادی در آنجا متمرکز است.
• مستقیماً 2.9 میلیارد پوند به تولید ناخالص داخلی (GDP) انگلستان کمک می‌کند و در 3.8 میلیارد پوند دیگر به طور غیرمستقیم تاثیرگذار است.
• مستقیماً 4 میلیارد پوند به تراز تجاری انگلستان کمک می‌کند.
• 96٪ از فولاد استفاده شده در ساخت و ساز و زیرساخت‌های انگلستان، بازیافت شده و بارها و بارها استفاده می‌گردد.

پیش‌زمینه – گذار به تولید فولاد سبز

تاتا استیل بریتانیا اعلام کرده است که قصد دارد کسب و کار خود را در بریتانیا نوسازی کند و به تولید سبز فولاد از طریق کوره‌ی قوس الکتریکی گذار کند و به این ترتیب به تقاضای بازار برای فولاد سبز پاسخ دهد و در جهت رسیدن به اهداف کربن‌زدایی ملی حرکت کند.
دولت‌های انگلیس و ولز همراه با تاتا استیل، یک هیئت گذار با 100 میلیون پوند برای حمایت از کارگران و جوامع متاثر از این موضوع و 130 میلیون پوند اضافی برای ارائه‌ی یک بسته‌ی حمایتی جامع از کارمندان آسیب‌دیده، شامل حمایت از کارمندان تعدیل‌شده، برنامه‌های اجتماعی، آموزش مهارت‌ها و فعالیت‌های جستجوی کار ایجاد کرده‌اند.
این تصمیم، دشواری فعالیت در چنین بازار فولاد چالش‌برانگیزی را نشان می‌دهد، که در آن، تقاضای کم فولاد، کاهش قیمت‌ها و افزایش هزینه‌ها، حاشیه‌ی سود به شدت کم شده است. ده‌ها سال کسب و کار بی‌رقیب، منجر به کاهش سرمایه‌گذاری شده و باعث شده است که شرکت‌ها مجبور به انتخاب‌های دشوار بین افزایش عمر کوره‌های بلند با هزینه‌ی گزاف یا سرمایه‌گذاری در تاسیسات جدید کوره‌ی قوس الکتریکی (EAF) شوند.
فولاد بریتانیا همچنین یک طرح به ارزش 1.25 میلیارد پوند برای برای به‌کار‌گیری کوره‌های قوس الکتریکی را اعلام کرده است. پیشنهاداتی که منتظر حمایت دولت هستند، موید این مطلب هستند که فولاد بریتانیا ممکن است دو EAF را نصب کند، یکی در مقر اصلی فولاد بریتانیا در اسکانتورپ و دومی در سایت تولیدی تیساید.

چرا کوره‌ی قوس الکتریکی؟ آیا می‌توان تمام محصولات فولادی را تولید کرد؟

چالش‌های قبلی

هرچند تولیدکنندگان موجود فولاد EAF در انگلستان فولادهای بسیار تخصصی تولید می‌کنند، تولید تمام محصولات و گریدهای فولاد از طریق EAFها، در گذشته به دلیل کیفیت ضایعات چالش‌برانگیز بود. برخی از گریدها محدودیت‌های شدیدی در مورد عناصر باقی‌مانده دارند، امری که سابقا جلوی تولید آن‌ها با EAF ها را می‌گرفت.

راه‌حل‌ها

تولیدکنندگان فولاد این چالش‌ها را از طریق پیشرفت‌های فناورانه و مخلوط کردن مقادیر مختلفی از آهن اسفنجی یا آهن احیای مستقیم در EAF جهت کاهش عناصر باقی‌مانده حل کرده‌اند و اکنون دامنه‌ی محصولات را به طور چشمگیری افزایش داده‌اند. علاوه بر این، کنترل دقیق مقدار قراضه و فناوری بهبود یافته در مرتب‌سازی قراضه نشان داده است که می‌توان از ورود عناصر ناخواسته به مواد اولیه‌ی EAF جلوگیری کرد. این توانایی بهبودیافته‌ی EAF، تولیدکنندگان اروپایی و آمریکایی فولاد را بر آن داشته است تا در سرمایه‌گذاری و گذار به تولید از طریق EAF مشارکت کنند، امری که در کانادا، فرانسه، لوکزامبورگ، اتریش، آلمان و ایالات متحده دیده می‌شود. این امر امکان استفاده از قراضه را فراهم می‌آورد، انتشارات کربنی تولید را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد و وابستگی به مواد خام وارداتی را کاهش می‌دهد.

نوآوری ایالات متحده

مثال‌هایی از ایالات متحده نشان می‌دهد که می‌توان طیف گسترده‌ای از محصولات را در یک کوره قوس الکتریکی (EAF) تولید کرد.
کارخانه‌های فولاد ایالات متحده از قبیل Nucor، SDI و Big River Steel محصولات تخت تولید می‌کنند و از بیش از 30٪ فلزات مبتنی بر سنگ معدن (عمدتا آهن اسفنجی) برای کنترل باقیمانده‌ها استفاده می‌کنند، همچنین تنها قراضه‌ی با کیفیت (برای مثال، قراضه‌ی تولید شده مستقیماً از فرآیند تولید فولاد یا قراضه‌ی مرتب‌شده‌ی پایان طول عمر ) را خریداری می‌کنند.

کارخانه Big River Steel در نوعی فناوری EAF سرمایه‌گذاری کرده است که قبلاً تنها در کارخانه‌های فولاد یکپارچه دیده می‌شد، تا به این ترتیب گریدهای بسیار ویژه تولید کند. قابلیت‌های آنها شامل تولید محصولاتی است که بازار رو به رشد فولاد الکتریکی را پوشش می‌دهند؛ بازاری که قبلا گمان می‌رفت صرفاً تحت سلطه‌ی مسیر مبتنی بر سنگ معدن باشد.
سرمایه گذاری SDI در تگزاس منجر به تولید تختال ریخته‌گری با ضخامت بیشتر نسبت به محصول سایر کارخانه‌های کوچک فولادسازی شده است، تا به این ترتیب، بازار لوله‌های نفت و گاز را تغذیه کند. Nucor در حال توسعه‌ی محصولات با مقاومت بسیار بالاست، چرا که تقاضای این محصولات با رشد تقاضای خودروهای الکتریکی بالا رفته است.

تجربه انگلستان

در انگلستان، Liberty Steel در حال حاضر فولاد مورد نیاز برای صنایع هوافضا را از طریق EAF که حساسیت بسیار پایینی نسبت به عناصر باقیمانده دارد، از طریق مدیریت دقیق قراضه تولید می‌کند.
شرکت Sheffield Forgemasters فولادهای بسیار خاص را برای بخش دفاعی و هسته‌ای از طریق کوره قوس الکتریکی (EAF) تولید می‌کند. Marcegaglia Stainless Sheffield تنها تولیدکننده فولاد ضدزنگ در انگلستان است و تولید این محصول را از طریق EAF انجام می‌دهد. Celsa Steel در کاردیف حمایت قابل توجهی از بخش ساخت و ساز انگلستان دارد؛ زیرا یک میلیون تن میلگرد، آن هم تماما از قراضه تولید می‌کند.
در رابطه با آنچه می‌توان با EAF تولید کرد، تحقیق و توسعه‌ی خوبی در حال انجام است. دانشگاه سوانزی رهبری یک برنامه تحقیقاتی جدید را در فناوری مرتب‌سازی و پردازش را بر عهده دارد که عناصر غیرمطلوب باقیمانده در قراضه را کاهش خواهد داد. یکی از فرصت‌های خوب انگلستان آن است که مقدار قابل توجهی قراضه برای تغذیه‌ی EAFها دارد. در واقع در این کشور، بر خلاف کوره بلند (BF)، منابع داخلی فراوانی از مواد خام مورد نیاز برای EAF وجود دارد. در حال حاضر ظرفیت کافی EAF برای استفاده‌ی کامل از این منابع وجود ندارد و این کشور ۸۰٪ از قراضه‌ی خود را صادر می‌کند.
همانطور که تولیدکنندگان فولاد انگلستان به تقاضای بازار برای فولاد سبز از سوی مشتریان خود، به ویژه از بخش مهم ساخت و ساز، پاسخ می‌دهند، نوآوری به گسترش آنچه می‌توان از طریق EAF تولید کرد، ادامه خواهد داد. با استفاده از منابع فراوان قراضه و نیز DRI و آهن اسفنجی در انگلستان، نباید نگران بود که EAF توانایی صنعت فولاد انگلستان را محدود کند؛ زیرا فناوری به طور پیوسته فرصت‌های بیشتری را به وجود خواهد آورد.

آیا انگلستان تنها کشور عضو G20 بدون قابلیت تولید فولاد غیربازیافتی خواهد بود؟

این ادعا که انگلیس تنها کشور عضو G20 بدون تولید فولاد غیربازیافتی است، در واقع صحیح نیست، زیرا صنعت فولاد عربستان سعودی (عضو گروه G20) 100٪ EAF است. قصد مقایسه نداریم اما می‌توانیم به ایتالیا نگاه کنیم؛ بازیگری که در فولادسازی در عرصه‌ی جهانی، سهم بزرگتری دارد، جایی که 84٪ تولیداتش، یعنی 18.1 میلیون تن EAF است، سه برابر کل تولید فولاد انگلیس! انگلیس یک داده‌ی پرت در سرمایه‌گذاری فقط و فقط روی EAF نیست. تمامی برنامه‌های سرمایه‌گذاری جدید در اروپا، آمریکای شمالی، آفریقا و اروپای مرکزی و شرقی در دو سال آینده همگی EAF هستند.

آیا تولید فولاد به کمک هیدروژن یک روش جایگزین است؟

هرچند که تولید فولاد بر پایه هیدروژن یک فناوری نوظهور است، اما هنوز هیچ کارخانه‌ی پیلوتی در جهان مشغول فعالیت نشده است، تا چه رسد به آنکه کارخانه‌ای در ابعاد صنعتی شروع به کار کند. تولید فولاد بر پایه هیدروژن از نظر فنی امکان‌پذیر است، اما انتظار نمی‌رود که به زودی از نظر تجاری در انگلستان قابلیت اجرایی داشته باشد. دلیل این امر وجود چندین مانع است.
اصلی‌ترین مانع، دسترسی به هیدروژن با قیمت مناسب است که انتظار نمی‌رود تا قبل از سال 2035 (آن هم در بهترین حالت) در دسترس باشد. انتظار می‌رود هیدروژن در بهترین حالت از سال 2050 به‌صرفه شود، مگر آنکه سوبسیدهای دولتی خیلی بزرگی پشتیبان آن باشد. این امکان وجود دارد که انگلیس از فرایند تولید فولاد با استفاده از گاز طبیعی DRI شروع کند و سپس، وقتی فناوری هیدروژن به‌صرفه شد، به هیدروژن سوییچ کند. این مسئله، همچنین از قیمت گاز طبیعی، که در اروپا نسبت به سایر نقاط دنیا بیشتر است تاثیر می‌پذیرد. افزایش قابل توجه اخیر در قیمت گاز، وضعیت تجارت را تضعیف کرده است. این مسئله باعث می‌شود استفاده از DRI مبتنی بر گاز طبیعی از نظر تجاری جذابیت خود را از دست بدهد، مگر آنکه دولت مداخله کرده و حمایت مداوم و قابل توجهی را برای آن فراهم کند.

برای اطلاعات بیشتر روی این لینک کلیک کنید.