صنعت آهن و فولاد
میتوانگفت ذوب آهن مهمترین صنعتکلیدی است و هرگونه توسعه صنعتی،کشاورزی، ارتباط و حمل و نقل، ایجاد تاسیسات و ساختمانسازی درگرو تامین ابزار و مصالح مورد نیاز آن از محل فرآوردهها و تولیدات صنعت فولاد است. لذا صنایعی از قبیل اتومبیلسازی، ماشینآلات کشاورزی، صنایع وسایل خانگی، صنایع لولهسازی و اسکلتسازی که از ذوب آهن تغذیه میشوند زمانی پیشرفت میکنند که خوراک آنها به موقع و به نحو شایسته تامین شوند.
هماکنون، در جهان برای تولید آهن و فولاد دو روش عمده وجود دارد. یک روش، احیای، سنگ آهن در کوره بلند با استفاده از زغال سنگ است که تا به حال از نظر ماهیت فنی تغییری، نکرده است. روش دوم به احیای مستقیم موسوم است. استفاده تجارتی از این روش با بهرهگیری ازگاز طبیعی از سال ۱۳۳۶ (۱۹۵۷) شروع شده است. در ایران هر دو روش به کارگرفته میشود ولی به دلیل عیار سنگ آهن ایران، مصرف زیاد برق در احیای مستقیم و تسلط نسبی ایران بر تکنولوژی روش کوره بلند؛ روش دوم بیشتر مورد استفاده است.
تولید فولاد در ایران از گذشته دور با روش سنتی صورت میگرفته و بیشتر به مصارف جنگی میرسید. ولی با رواج سلاحهای آتشین در قرون ۱۷ و ۱۸ میلادی این روش رفته رفته متروک شد و عدم حمایت زمامداران وقت از تولیدکنندگان داخلی و عدم تکمیل این روشها باعث شد این صنعت و رموز آن به کلی به فراموشی سپرده شود. کورههای قدیمی ذوبآهن ایران در شهرهای تبریز، رشت، قزوین و اطراف کرمان و قزوین قرار دارند. از دوره قاجار تلاشهایی برای ایجاد صنایع ذوبآهن در ایران صورتگرفت که منجر به ایجاد ذوبآهن آمل در سال ۱۲۶۳ و کارخانه «ذوبکنی» در تهران شد که البته به دلایل مختلف این واحدها متوقف شدند.
در سال ۱۳۱۶ قراردادی با یک شرکت آلمانی برای تاسیس یک کارخانه ۱۰۰ هزار تنی ذوب آهن در کرج امضا شد ولی با شروع جنگ جهانی دوم اجرای آن در سال ۱۳۱۸ متوقف شد. قرار بود سنگ آهن مورد نیاز این کارخانه از معادن سمنان و زغال سنگ آن از کوههای البرز تامین شود. اما سرانجام در سال ۱۳۳۱ ه ش و در پی مطالعات و بررسیهای انجام شده این طرح نامناسب تشخیص داده و رد شد. پس از مطالعات و بررسیهای مکان و امکانسنجی در مورد چند طرح پیشنهادی دیگر، سرانجام با ایجاد کارخانه ذوبآهن در اصفهان موافقت شد. برای این منظور در اواخر سال ۱۳۴۳ ه ش (۱۹۶۴ م) موافقتنامهای بین ایران و شوروی منعقد و طرح آن در سال بعد تهیه شد و مورد توافق قرار گرفت. دو سال بعد، یعنی در سال ۱۳۴۶ ه ش (۱۹۶۷ م)کارهای ساختمانی آن در ۴۵ کیلومتری جنوب غربی اصفهان آغاز شد و سپس کارخانههای تولید چدن و نورد به ترتیب در سال ۱۳۵۰ ه ش (۱۹۷۱ م) و ۱۳۵۱ ه ش (۱۹۷۲ م) راهاندازی شد. ظرفیت اسمی کارخانه ۵۵۰ هزار تن بود. طرح توسعه این کارخانه تا ظرفیت ۹/۱ میلیون تن در سال ۱۳۵۲ ه ش آغاز و دومین کوره بلند آن ساخته شد ولی در سال ۱۳۶۲ ه ش به بهرهبرداری رسید.
پس از انقلاب تغییرات اساسی در ظرفیت کارخانه ایجاد شد. از جمله ظرفیت برقکارخانه از ۶۰ مگاوات به ۱۱۵ مگاوات افزایش یافت و ۱۴ سلول به باتریهایکورهکک شماره یک افزوده شد. ظرفیت جدید این واحد هماکنون ۹/۱ میلیون تن بیش از ظرفیت اسمی آن است. بخشهای، اصلی کارخانه عبارتند از: بخش خطوط تولید و بخش تولید محصولات جانبی شیمیایی و کک،کوره بلند، ساخت فولاد، کارخانجات نورد و تولید سنگ آهک، کارخانههای تاسیسات و خدمات (مکانیکی، برقی و ...) و قسمتهای طرح و برنامه و امور مالی و بازرگانی.
محصولات تولیدی این کارخانه عبارتند از فولادهای ساختمانی و پولادهای کیفی کمعیار.
باید گفت که سهم هزینه مواد اولیه اصلی در هزینه تولید فولاد مطابق معیارهای جهانی بین ۴۰% تا %۴۵ است. این نسبت در ذوب آهن اصفهان حدود %۴۰ بود، که در مقایسه با ارقام مشابه جهانی قابل قبول و مطلوب است.
همچنین با افزایش تولید این کارخانه، کارایی نیروی انسانی شاغل در آن نیز افزایش یافته و به معیارهای مطلوب در سطح جهان نزدیک میشود.
در اواخر سال ۱۳۷۲ ه ش، همزمان با ولادت حضرت قائم «عج»، اولین کارگاه تحقیقات روش احیاء مستقیم «قائم» که پدیدهای جدید و روشی نو و برتر در تکنولوژی آهنی اسفنجی است با ظرفیت ۴۰ هزار تن در ذوب آهن اصفهان آغاز به کار کرد.
مجتمع فولاد خوزستان
این مجتمع در سال ۱۳۷۳ ه ش از ادغام سه شرکت عظیم صنایع فولاد اهواز، گروه ملی صنایع فولاد ایران و فولاد کاویان تشکیلگردید. به این ترتیب زمینه برای تولید ۷/۳ میلیون تن فولاد در پایان برنامه توسعه دوم کشور در این مجتمع فراهم خواهد آمد.
صنایع فولاد اهواز
این مجتمع اولین تولیدکننده آهن اسفنجی و فولاد با روش احیای مستقیم درکشور است که با ظرفیت ۵/۲ میلیون تن در سال طراحی شده است. چنان که گفته شد در این مجتمع، فولاد بر اساس روش احیای مستقیم، سنگ آهن _ به وسیله گاز طبیعی و سپس احیای آهن اسفنجی در کورههای قوس الکتریکی - به دست میآید. سنگ آهن مصرفی در این روش ابتدا تغلیظ میشود، سپس با سنگ آهک و بتونیت مخلوط شده و به گندله(billd) تبدیل میشود.گاز مصرفی نیز اتان و متان است که در مراحل گفته شده به منوکسیدکربن و هیدروژن تبدیل میشود و پس از گذر از راکتورهای حاویگندله، آهن احیا میشود و به آهن اسفنجی تبدیل میشود. سپس این آهن در کورههای قوس الکتریکی با افزودن قراضههای فولاد و افزودنیهای دیگر به فولاد مذاب تبدیل میشود و سپس با ماشینهای ریختهگری مداوم به کارخانه نور فرستاده میشود. واحدهای اصلی و ظرفیتهای فعلی این مجتمع به شرح زیر میباشد:
- واحد انباشت و برداشت مواد با ظرفیت ۶ میلیون تن در سال؛
- واحد تولید گندله سنگ آهن با ظرفیت ۵ میلیون تن در سال؛
- کارخانجات احیای مستقیم آهن اسفنجی و خشته با ظرفیت ۵/۲ میلیون تن در سال که متشکل از پنج بخش است که به ترتیب عبارتند از:
- واحد احیای مستقیم شماره یک با ظرفیت ۳۳۰ هزار تن در سال که از روش «پروفر» استفاده میکند؛
- واحد احیای مستقیم شماره ۲ با ظرفیت ۱,۲۰۰,۰۰۰ تن در سال که از روش میدرکس(Midrex) استفاده میکند،
- واحد احیای مستقیم شماره ۳ با ظرفیت ۱ میلیون تن در سال با استفاده از روش H. Y. L ؛ ۴.
- واحد ذوب و ریختهگری مداوم متشکل از ۶ کوره قوس الکتریکی که ظرفیت هریک ۱۸۰-۱۵۰ تن است؛
- واحد تولید فولاد با ظرفیت ۱ میلیون تن شمش و تختال فولادی و واحدهای خدماتی شامل واحد تصفیه آب،کارخانه تولید اکسیژن و سنگ آهک و کارگاه مرکزی.
محصولات این مجتمع در کارخانجات نورد به محصولات فولادی ساختمانی تبدیل میشود.
گروه ملی صنعتی فولاد ایران
در سال ۱۹۶۷م «کارخانه نورد ایران» با ظرفیت ۶۵۰۰۰ تن در سال در جاده اهواز - خرمشهر و واحد دیگری به نام «کارخانه فولادسازی ایران» در سال ۱۹۷۰م با ظرفیت ۱۵۰ هزار تن در سال راهاندازی شد. تعداد این واحدها در طول زمان افزایش یافت تا اینکه مجموعه این کارخانهها که قبل از انقلاب به بخش خصوصی تعلق داشتند پس از انقلاب، تحت عنوان «گروه ملی صنعتی فولاد ایران» National Iranian Industrial Group (NISIG))در هم ادغام شدند و دولت اداره آنها را به عهده گرفت. ظرفیت این مجموعه تا قبل از راهاندازی خطوط جدید نورد در سالهای اخیر ۸۵۰ هزار تن بود که هم اینک به حدود ۲/۱ میلیون تن انواع محصولات نورد و مقاطع فولادی بالغ شده است. بخشهای اصلی این مجموعه عبارتند از:
- کارخانه نورد که به دو بخش اصلی تقسیم میشود. شماره ۱ و شماره ۲.
نورد شماره ۱ شامل ۳ نورد مختلف برای تولید انواع محصولات سبک، میلگرد و مفتول با ظرفیت ۵۰۵ هزار تن در سال است. نورد شماره ۲ شامل نورد ۶۵۰ (کارخانه فولادسازی ایران برای بخشهای نیمهسنگین)، نورد ۶۳۰ (کارخانه فولادسازی خوزستان برای بخشهای نیمه سنگین) و کارخانه نورد لولهسازی (کارخانه لولهسازی ایران) با ظرفیت اسمی ۱۹۰ هزار تن در سال برای تولید لولههای درزجوش و لولههای بدون درز «مانسمان»،کارخانه صنایع فلزی برای تولید انواع پروفیل، شبکه فولادی، الکترود و ... با ظرفیت اسمی ۱۲۳ هزار تن در سال است و کارخانه ماشینسازی که انواع قطعات مورد نیاز ماشینآلات و تجهیزات بخشهای مختلف گروه و خارج ازگروه را تولید میکند.
اخیرا کارخانه فولادسازی «نصر» نیز که در سال ۱۹۷۲م با ظرفیت اسمی ۳۶۰ هزار تن در سال برپا شده بود به اینگروه پیوسته است. این کارخانه دارای ۴ کوره قوس الکتریکی هر کدام به ظرفیت ۶۰ تن و همچنین ده خط ریختهگری مداوم و یک کارگاه ریختهگری شمش میباشد.
خوراک این کارخانه قراضههای فولادی است.
کارخانه نورد سنگین کاویان
این کارخانه برای تولید ۸۰۰ هزار تن ورقه ضخیم و اسلَب (slab)نازک و بلوم (bloom)در سال طراحی شد. شروع ساختمان کارخانه در سال ۱۹۷۵م آغاز شد و مطابق طرح قرار بود در سال ۱۹۷۹م راهاندازی شود. اما به دلیل بروز مشکلاتی در انتقال ماشینآلات و تجهیزات و نیز خسارتهای ناشی از جنگ تحمیلی عراق علیه ایران، راهاندازی آن به تعویق افتاد. در سال ۱۹۸۷م فعالیتهای نصب کارخانه آغاز شد و در سال ۱۹۹۰م به طور آزمایشی راهاندازی شد. این کارخانه اخیرا افتتاح و تولیدات آن آغاز شده است.
مواد اولیه این کارخانه اسلب (ورقهای) فولادی است که از مجتمع فولاد اهواز تامین میشود و پس از نورد در این کارخانه در کارخانجات گروه ملی صنعتی فولاد ایران، کارخانه لولهسازی و نورد اهواز و دیگر کارخانههای لولهسازی مورد استفاده قرار میگیرد. تولیدات این کارخانه در حال حاضر عبارتند از:
- ورقههای ضخیم فولادی با ۳۰-۸ میلیمتر ضخامت با ظرفیت ۴۰۰,۰۰۰ تن؛
- اِسلَب باریک با ضخامت ۱۱۰ میلیمتر و پهنای ۵۲۰ ۲۸۰ میلیمتر با ظرفیت ۳۰۰,۰۰۰ تن؛
- بلوم با ابعاد ۱۲۰۷۱۲۰ تا ۲۰۰۷۲۰۰ با ظرفیت ۱۰۰,۰۰۰ تن.
مجتمع فولاد مبارکه
مذاکرات برای راهاندازی این مجتمع در سال ۱۳۵۳ با یک شرکت ایتالیایی آغاز شد. ابتدا بندرعباس برای احداث آن درنظر گرفته شده بود ولی پس از انقلاب با تصویب شورای اقتصاد محل از بندرعباس به مبارکه اصفهان تغییر یافت و قرار شد خوراک آن از معادن «گل گهر» (دارای سنگ آهن با عیار بالا) و «چادر ملو» تامین شود. ظرفیت اسمی آن ۴/۲ میلیون تن در سال پیشبینی شده بود.
پس از انقلاب به دلایل مختلف ادامه این طرح به تعویق افتاد ولی در اواخر سال ۱۳۶۲ ه ش تصمیم گرفته شد که طرح ادامه یابد و با یک شرکت ایتالیایی دیگر «P.N.T» قراردادهایی بسته شد و کار احداث آن شروع شد و سرانجام در چهارم مهرماه ۱۳۷۰ اولین فاز فولاد این مجتمع با ظرفیت تولید ۴/۲ میلیون تن ورق و کویل (coil)حاصل از نورد گرم و سرد از ضخامت ۱۸/۰ میلیمتر تا حداکثر ۱۶ میلیمتر آغاز به کار کرد.
فرآیند تولید در این مجتمع همانند مجتمع فولاد اهواز به روش احیای مستقیم است. تختالهای تولید شده پس از سرد و تمیز شدن مستقیما به واحد نوردگرم فرستاده میشود. برخی از این محصولات برای تولید ورق و کویل به عنوان محصولات نهایی استفاده و بقیه برای تولید ورقه و حلقههای با ضخامت از ۳/۰ تا ۳ میلیمتر به واحد نورد سردتر فرستاده میشود. واحدهای اصلی این مجتمع عبارتند از:
- واحد انباشت و برداشت مواد اولیه با ظرفیت ۵ میلیون تن در سال؛
- واحد گندلهسازی با ظرفیت ۵/۴ میلیون تن در سال؛
- واحد احیای مستقیم شامل ۵ واحد میدرکس با ظرفیت ۲/۳ میلیون تن آهن اسفنجی در سال، ذوب الکتریکی با ظرفیت ۳ میلیون تن در سال و ریختهگری مداوم با ظرفیت ۷/۲ میلیون تن اسلب (ورق) در سال؛
- کورههای قوس الکتریکی هر یک با ظرفیت ۲۰۰-۱۸۰ تن، ۴ ماشین ریختهگری مداوم هر کدام با دو خط ریختهگری، نوردگرم با ۷/۲ میلیون تن در سال، تکمیل نورد گرم و نورد سرد. همچنین کارگاههای مکمل قلع اندودکاری و گالوانیزاسیون در این مجتمع تعبیه شدهاند که به زودی از آنها بهرهبرداری خواهد شد.
در حال حاضر ظرفیت و تولیدات اصلی این مجتمع عبارتند از: انباشت و برداشت ۵/۴ میلیون تن سنگ معدن، ۵/۴ میلیون تن گندلهسازی، ۲۷۵ هزار تن آهکپزی، ۲/۳ میلیون تن احیای مستقیم، ۲/۳ میلیون تن فولادسازی، ۷/۲ میلیون تن ریختهگری مداوم، ۷/۲ میلیون تن شمش و آمادهسازی اِسلَب، ۵/۲ میلیون تن نوردگرم، ۵۵/۱ میلیون تن تکمیل نورد گرم و ۸۵۰ هزار تن نورد سرد.
همچنین بهمنظور تامین سنگ آهن این مجتمع، مجتمع صنعتی و معدنی «گل گهر» در نزدیکیمعادن سنگمعدن گلگهر ایجاد شدهاست کهمیزان ذخیرهاین معادن ۱/۱ میلیارد تن برآورده شده و تولید آن در سال ۱۳۷۵ حدود ۲ میلیون تن کنسانتره بوده است.
علاوه بر این مجتمعهای عظیم، شرکتها و کارخانجات دیگری در این زمینه فعالیت میکنند که به اختصار به هریک اشاره میکنیم.
شرکت لوله و نورد اهواز
این کارخانه در سال ۱۹۶۷م در جاده اهواز - خرمشهر تاسیس و در سال ۱۹۷۱م راهاندازی شد. محصولات اینکارخانه عبارتند از ورق فولادی ضخیم و لولههای درزجوش در اندازه ۲/۱ تا ۶ اینچ مطابق استانداردهای بینالمللی. ظرفیت اسمیکارگاه ورق فولادسازی ۱۴۰,۰۰۰ تن و کارگاه لولهسازی جمعا ۸۰۰۰ تن در سال است.
واحدهای اصلی این کارخانه از خط نورد ورقههای فولادی ضخیم (نورد ۶۵۰ میلیمتر) و خط نورد لوله درزجوش ۲ اینچی و خط لوله ۴ اینچی تشکیل شده است. این کارخانه همچنین دارای طرح توسعهای در ۲ فاز است. در فاز نخست ظرفیت آن به ۳۵۰ هزار تن و در فاز دوم به ۶۰۰ هزار تن در سال افزایش خواهد یافت.
شرکت نورد پیچ و مهره باختران
واحد تولید این شرکت در جاده کرمانشاه - اسلامآباد در غرب ایران واقع است. این شرکت در سال ۱۹۷۵ تاسیس و کارخانه آن پس از انقلاب راهاندازی شد. واحدهای اصلی این کارخانه عبارتند از نورد گرم برای تولید انواع میلگرد و خط تولید انواع پیچ و مهره. ظرفیت واحد نورد گرم ۹۰۰۰ تن در سال است. همچنین طرح توسعه این کارخانه در دست بررسی است که با اجرای آن ظرفیت کارخانه به ۲۰ هزار تن در سال خواهد رسید. ماده خام این کارخانه بلیتهای، ۶۰*۶۰ و ۸۰۷۸۰ به میزان ۳۰۰/۹ تن است که با راه اندازی طرح توسعه به ۲۰.۰۰۰ تن افزایش خواهد یافت.
شرکت نورد و قطعات فولادی
این کارخانه در سال ۱۹۶۸م تاسیس و واحد نورد گرم آن از ۱۹۷۴م راهاندازی شد. مکان آن در جاده قدیم کرج نزدیک تهران است. واحدهای تولیدی این کارخانه عبارتند از واحد ذوب و ریختهگری، واحد ساخت و مونتاژ (ماشینسازی) و خط نوردگرم ورق. ظرفیت تولیدکارخانه با یک کوره ۳۰ هزار تن و با دو کوره ۵۰ هزار تن در سال است. همچنین این کارخانه دارای طرح توسعهای به منظور افزایش ظرفیت تولید به ۸۵ هزار تن در سال است. خوراک این کارخانه اسلَبهای (تختههای) با عرض ۱۰۰۰ میلیمتر و ضخامت ۱۵۰ ۱۰۰ میلیمتر است که میزان مورد نیاز آن حدود ۸۹,۰۰۰ تن در سال میباشد.
شرکت فولاد آلیاژی ایران
این شرکت در استان یزد واقع شده و دارای ۴۵۰ هکتار فضای سبز و ۱۸۵ هزار متر مربع واحدهای خدماتی و پشتیبانی است. ظرفیت اسمی این مجتمع ۱۴۰ هزار تن قطعات فولاد آلیاژی و شمش فولاد آلیاژی ۱ الی ۳۰ تن است و قابل توسعه تا ۲۰۰ هزار تن در سال میباشد. فولاد آلیاژی در صنایع خودروسازی، ماشینسازی، صنایع دفاعی، ابزارسازی و نفت پتروشیمی مصرف فراوان دارد.
عملیات اجرایی این شرکت که یکی از پیشرفتهترین و بزرگترین واحدهای تولید فولاد آلیاژی است در سال ۱۳۷۳ ه ش آغاز شد و اولین فاز آن در تیرماه ۱۳۷۶ ه ش به بهرهبرداری رسید. ارزش تولیدات سالانه آن ۱۴۰,۰۰۰ تن فولاد آلیاژی معادل ۲۸ میلیارد ریال است و بیش از ۲۰۰۰ نفر در آن مشغول به کارند.
طرحهای در دست اجرا در این زمینه، که برخی از آنها به زودی به بهرهبرداری میرسند، عبارتند از:
- طرح نورد آذربایجان؛ که قرار است در شهر میانه در آذربایجان شرقی ساخته شود. محصولات این کارخانه انواع میلگرد و مفتول با ظرفیت ۳۵۰ هزار تن در سال است.
- طرح نورد هرمزگان؛ که قرار است در شهر بندرعباس ساخته شود. ظرفیت اسمی آن ۲۵۰ هزار تن و محصولات آن شامل انواع تختال، نبشی، پروفیلهای U شکل میلگردهای ساده و میلههای مسلح است.
- طرح نورد خراسان؛ در نیشابور با ظرفیت پیشنهادی ۵۵۰ هزار تن مفتول و انواع میلگرد در سال.
- طرح مجتمع فولاد خراسان؛ در آینده نزدیک در استان خراسان راهاندازی میشود. ظرفیتاسمی و نوع تکنولوژیاین طرح هنوز کاملا مشخص نیست اما ظرفیت پیشنهادی، مشاوران عبارت است از ۱ میلیون تن در سال که به ۲ میلیون قابل افزایش است.
نیز نگاه کنید به
- پالایشگاه های گاز
- مجتمع فولاد اصفهان
- مجتمع فولاد خوزستان
- صنایع فولاد اهواز
- گروه ملی صنعتی فولاد ایران
منبع اصلی
مریدی، سیاوش (1380). کتاب ایران: اقتصاد. تهران: موسسه فرهنگی، هنری و انتشاراتی بین المللی الهدی.