برای نخستین بار در تاریخ صنعت فولاد کشور و با حمایت فولاد مبارکه انجام شد
کاتالیست ایرانی درکنار رقبای خارجی
البته استفاده از کاتالیست ساخت داخل در ابتدا با مقدار کم در یکی از لوله‌های ریفرمر آغاز و بعد از مدتی عملکرد آن مورد ارزیابی قرار گرفت که به سبب مطلوب بودن عملکرد و رفع ایرادات جزئی و بهینه کردن عملکرد، دامنه کار گسترش یافت و در نهایت یک ریفرمر به طور کامل با این محصولات تغذیه شد و بعد از گذشت مدتی از فعالیت‌های آزمایشی و انجام آزمون و خطا، زمانی که محرز شد این محصول قابلیت رقابت با نمونه خارجی را دارد کم کم استفاده از این کاتالیست داخلی به سایر واحدها نیز پیشنهاد و مصرف آن به آنها نیز سرایت کرد.
با بومی‌سازی کاتالیست، بخش دیگری از وابستگی فولادی به خارج از کشور قطع شد و امروز پس از گذشت ۱۳ سال مطالعه، تحقیق و تولید و تجاری‌سازی در زمینه کاتالیست می‌توان گفت در خصوص تولید کاتالیست کشور به خودکفایی دست یافته است . اگرچه تا پیش از این شاهد بودیم که تامین‌کنندگان خارجی به واسطه انحصار قیمت‌های بالایی را برای محصول خود پیشنهاد می‌دادند و به نوعی دامپینگ ایجاد کرده و باج خواهی می‌کردند، اما اکنون تولید کاتالیست به مرحله ای رسیده است که با تولید این کالا در ایران طرف‌های خارجی قیمت‌های خود را برای رقابت کاهش خواهند داد. به گفته حمیدرضا عظیمیان مدیرعامل فولاد مبارکه، این شرکت طلایه‌دار بومی‌سازی در داخل است، به طوری که در مجتمع فولاد مبارکه تاکنون بیش از ۳ هزار و ۸۵۰ قطعه بومی‌شده است. این امر سبب شده است تا ۵ درصد از تولید ناخالص کشور در این مجتمع به بار نشیند. وی بر این باور است که ما شعار «ما می‌توانیم» را در صنعت فولاد به عمل تبدیل کرده‌ایم.
نگاهی به فولاد مبارکه
و اما شرکت فولاد مبارکه که از شرکت‌های پیشرو ایرانی است در صنعت کشور چه جایگاهی دارد؟ این شرکت در زمینه تولید ورق‌های فولادی فعالیت می‌کند و با ماموریت ایفای نقش محوری در توسعه صنعتی، اقتصادی و اجتماعی کشور و ارتقای سطح فناوری صنعت فولاد، به عنوان سازمانی جهان تراز بیش از پنجاه درصد از فولاد کشور را برای استفاده در خودروسازی و قطعه‌سازی، صنایع فلزی سبک، صنایع فلزی سنگین و لوله‌های انتقال سیالات، صنایع بسته‌بندی، صنایع لوازم‌خانگی و الکتریکی و صنایع لوله و پروفایل تامین می‌کند.
پایداری مبارکه در جبهه صنعت
شرکت فولاد مبارکه اصفهان که اکنون یکی از بزرگ‌ترین واحدهای صنعتی جمهوری اسلامی ایران است در زمینی به مساحت ۳۵کیلومترمربع در نزدیکی شهر مبارکه و در ۷۵ کیلومتری جنوب غربی شهر اصفهان واقع شده است. عملیات اجرایی این مجتمع در سال ۱۳۶۰ آغاز شد و در دوران جنگ تحمیلی و زیر حملات هوایی جنگنده‌های دشمن به دست توانای سربازان پرافتخار جبهه صنعت ادامه یافت. فعالیت‌های ساختمانی و فنی اجرا شده در دوران ساخت این مجتمع در خاورمیانه کم نظیر بوده و به عنوان مثال نزدیک به ۱۸میلیون و ۷۰۰هزار متر مکعب خاکبرداری و بالغ بر یک‌میلیون و ۸۴۵ هزار متر مکعب بتن‌ریزی، یک‌میلیون و ۸۰۰ هزار متر مربع قالب بندی و ۸۰ هزار تن آرماتور، حدود ۱۵۰ هزار تن اسکلت فلزی، یک‌میلیون متر مربع نصب پوشش و بالغ بر ۵۰۰ هزار تن تجهیزات و ماشینآلات درآن نصب شده است. اولین کوره قوس الکتریکی واحد فولادسازی این مجتمع در مهر سال ۱۳۷۰ راه‌اندازی شد و در ۲۳ دی سال ۱۳۷۱ خطوط تولید این کارخانه بزرگ توسط رئیس‌جمهور وقت افتتاح شد، با ورود محصولات فولادی این شرکت به بازار و افزایش تدریجی تولید تا سقف ظرفیت اسمی ۲/ ۴میلیون تن بخش عمده‌ای از نیاز کشور به این کالای استراتژیک برطرف شد. این شرکت در سال‌های پس از رسیدن به ظرفیت اسمی با کسب تجربه و توانمندی اقتصادی برای پاسخگویی به نیاز روز افزون بازار داخلی و خارجی و استفاده بهینه از تجهیزات و ماشینآلات تولیدی موجود اقدام به برنامهریزی برای افزایش تولید در قالب طرح‌های توسعه کرده و با استفاده از منابع مالی حاصل از فروش داخلی و ارزی شرکت و استفاده از اعتبارات مالی، ریالی و ارزی، اولین مرحله طرح‌های توسعه را اجرا کرد به نحوی که با اجرای این طرح‌ها تولید شرکت برای رسیدن به میزان حداقل ۳/ ۱۱میلیون تن مذاب برنامهریزی شده که در سال ۱۳۹۹ به مقدار ۱۰ میلیون تن تحقق یافت و در حال انجام است.
نواحی آهن‌سازی
واحدهای احیای مستقیم ۱و۲: واحد احیای مستقیم شماره ۱ شامل ۵ مدول مشابه از نوع میدرکس سری ۶۰۰ به ظرفیت اسمی‌هر مدول ۶۰۰ هزار تن و یک مدول سری ۸۰۰ به ظرفیت اسمی۸۰۰ هزار تن و واحد احیای مستقیم شماره ۲ (شهید خرازی) شامل دو مگامدول ۵/ ۱میلیون تنی است. وظیفه این واحدها تبدیل گندله اکسیدی به آهن اسفنجی با غلظت آهن حداقل ۹۲درصد (متالیزاسیون) و کربن ۸/ ۱درصد است. گندله پخته شده وارد کوره احیا با دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد شده و گاز احیاکننده نیز با دمای حدود ۹۰۰ درجه سانتیگراد حرارت به داخل کوره دمیده می‌شود.
گاز احیاکننده از شکستن گاز متان در گازشکن‌ها به‌دست می‌آید و شامل منواکسیدکربن (CO) و هیدروژن (H۲) است که با اکسیـژن موجود در گندله ترکیب شـده و تبدیل به دی اکسیدکربن و بخارآب می‌شود، سپس گندله احیا شده (آهن اسفنجی ) با حداقل ۹۲درصد خلوص آهن از کوره‌ها خارج و پس از ذخیره سازی در سیلوهای مخصوص بر اساس نیاز ناحیه فولادسازی به این واحد ارسال می‌شود. ظرفیت تولید واحد احیای مستقیم شماره یک از ظرفیت اسمی ۳ میلیون و ۸۰۰ هزار تن در سال با بهینه‌سازی‌های انجام شده به ۴ میلیون و ۸۰۰ هزار تن افزایش یافته و ظرفیت تولید واحد احیای مستقیم شماره ۲ (شهید خرازی) ۳ میلیون تن در سال است.گروه فولاد مبارکه با داشتن ظرفیت تولید ۵/ ۱۱میلیون تن آهن اسفنجی بزرگ‌ترین شرکت تولیدکننده آهن اسفنجی در جهان است.
بومی‌سازی کاتالیست ریفرمر در مدول‌های احیای مستقیم ۱و۲
اما وظیفه کاتالیست در این مجموعه بزرگ ملی چیست؟ و ریسک‌پذیری فولاد مبارکه به عنوان نخستین مصرف‌کننده کاتالیست ایرانی تا چه میزان کارساز بوده است؟
این امر را درچگونکی فرآیند می‌توان تشریح کرد: در مدول‌های احیا برای تسریع در شکست گاز طبیعی به گازهای هیدروژن و منواکسید کربن از کاتالیست نیکل استفاده می‌شود که آنالیز شیمیایی کاتالیست شامل نیکل بر پایه آلومینا است و در فرآیند میدرکس از سه نوع و شکل متفاوت کاتالیست با نام‌‌های کاتالیست خنثی، نیمه فعال و فعال استفاده می‌شود.
فرآیند تولید کاتالیست جزو تکنولوژی‌های خاص بوده که در اختیار معدود کشورها قرار دارد.
در زمان راه‌اندازی مدول‌های احیای مستقیم کاتالیست مورد نیاز از منابع خارجی استفاده می‌شد که شامل انواع کاتالیست‌های ۱- انگلیسی ۲- آمریکایی ۳- هندی (سود کمی) بود.
در ابتدا در ریفرمرهای مدول‌های احیای مستقیم ۱ از کاتالیست‌های انگلیسی و آمریکایی استفاده می‌شد اما به دلیل اینکه این نوع کاتالیست‌ها ظرفیت تولید پایینی برای تولید گازهای احیائی داشت دیگر مورد استفاده قرار نگرفت و به‌جای آن از کاتالیست هندی (سودکمی) استفاده شد که این نوع کاتالیست از نظر فنی و تولید گاز احیائی و تولید آهن اسفنجی شرایط مطلوبی داشت، اما به دلیل ضعیف بودن خدمات پس از فروش و قیمت بالا و نیاز به حضور ناظر خارجی برای شارژ و راه‌اندازی و در نهایت تحریم‌های ظالمانه و نیاز شدید ریفرمرهای مدول‌های احیا به کاتالیست، استارت پروژه‌های بومی‌سازی کاتالیست در فولاد مبارکه زده شد. مدت زمان کارکرد هر ست کاتالیست میانگین ۵ تا ۶ سال بوده که به‌دلیل کاهش راندمان کاتالیست‌ها در شکست گاز با افت تولید مواجه می‌شود که نیاز به شارژ کاتالیست نو است و این ضرورت تامین هرساله کاتالیست را ایجاب می‌کند. با توجه به موارد فوق بومی‌سازی کاتالیست در دستور کار قرار گرفت.
در این پروژه بومی‌سازی شرکت‌های سازنده داخلی کاتالیست به همراه سرپرستان و کارشناسان فولاد مبارکه حضور داشتند و در ابتدا برای این پروژه مشکلات زیادی (مانند کارآیی پایین کاتالیست‌های تولید شده و کاهش تولید ) وجود داشت که با بررسی‌ها و ارائه مشاوره فنی به سازندگان کاتالیست در خصوص فرآیند احیا از طرف کارشناسان فولادمبارکه و انجام تحقیقات زیاد و نیز تست‌های میدانی فراوانی به صورت شارژ چند تیوپ یا یک بی ( سلول ) از ریفرمر انجام شد که در هر مرحله نتایج آنالیز با نمونه خارجی مقایسه شد که منجر به شرایط بهتر از نظر فنی و افزایش تولید شده و در نهایت با رسیدن عملکرد کاتالیست‌ها به شرایط مطلوب فرآیند احیای جایگزینی صددرصد کاتالیست خارجی با کاتالیست ایرانی انجام شد.
تعویض کاتالیست ایرانی با کاتالیست خارجی از سال ۱۳۹۲ با بارگذاری یک مدول آغاز شد. می‌توان گفت تاکنون کاتالیست تمام مدول‌های احیای مستقیم به صورت صددرصد با کاتالیست ایرانی جایگزین شده و حدود ۱۴۷۰ تن انواع کاتالیست ایرانی در شرکت فولاد مبارکه بارگذاری شده است. باتوجه به تعویض کاتالیست‌های انجام شده تا پایان سال ۱۳۹۹ حدود ۱۹میلیون تن آهن اسفنجی با استفاده از کاتالیست‌های داخلی تولید شده است.
شرکت فولاد مبارکه در حال حاضر از دو نوع کاتالیست ایرانی (شرکت نفت و گاز سرو - شرکت خوارزمی) استفاده می‌کند.
