داستان فولاد در خوزستان
کارخانه فولاد خوزستان با چه استراتژی تاسیس شد؟
کارخانه‌های متعدد فولادسازی از سال ۱۳۴۲ توسط بخش خصوصی، در ایران تاسیس شدند. اولین واحد، کارخانه نورد ایران بود که با ظرفیت سالیانه ۶۵ هزار تن در سال ۱۳۴۲ شمسی تاسیس شد. بهره‌برداری از این کارخانه در سال ۱۳۴۶ شمسی شروع شد. در این کارخانه از شمش‌های وارداتی نورد‌شده، میلگرد ساده و آجدار ساخته می‌شود. کارخانه فولادسازی ایران با ظرفیت سالیانه ۱۵۰ هزار تن تیرآهن در سال ۱۳۴۹ شمسی تاسیس شد و در سال ۱۳۵۹ شمسی مورد بهره‌برداری قرار گرفت. به موازات این کارخانه‌ها، واحدهای مشابهی از طرف بخش خصوصی تاسیس شد. در سال‌های ۱۳۴۸ و ۱۳۴۹ شمسی، بخش خصوصی اقدام به تاسیس کارگاه‌های ذوب شوش و شهریار کرد. ظرفیت سالیانه این کارگاه‌ها ۳۶۰ هزار تن فولاد مذاب بوده است. در این کارخانه‌ها از شمش وارداتی و نیز ذوب آهن قراضه توسط کوره قوس الکتریکی میلگرد، تیرآهن و مفتول ساخته می‌شود. این کارخانه‌ها در سال ۱۳۵۵ شمسی به دولت واگذار شد و هم‌اکنون به عنوان کارخانه ذوب شماره یک زیر پوشش مجتمع فولاد اهواز است. کارخانه‌های نورد اهواز و لوله‌سازی شرکت نفت نیز به موازات واحدهای فوق‌الذکر، شمش وارداتی را نورد سرد و گرم کرده و از آنها لوله و پروفیل‌های مختلف می‌سازند.
مشارکت ۷۰ شرکت خارجی برای تاسیس فولاد خوزستان
از نظر مکان‌یابی پروژه‌های صنعتی، انتخاب اهواز به عنوان مناسب‌ترین محل برای تاسیس مجتمع فولادسازی دارای مشکلاتی همچون شرایط نامساعد جوی، مشکل تامین نیروی انسانی محلی برای فعالیت‌های صنعتی، دوری مجتمع از محل ذخایر کانه‌های آهن و... در داخل کشور و دوری محل مجتمع به بازارهای مصرف آهن و فولاد در داخل کشور بوده است. ساخت مجتمع فولاد اهواز در سال ۱۳۵۳ شمسی شروع شد و پیشرفت کار و استقرار واحدها تا نیمه دوم سال ۱۳۵۷ شمسی در این مجتمع حدود ۵۵ درصد بوده است. از آن تاریخ تا نیمه اول ۱۳۶۰ شمسی، به علت روند انقلابی در ایران و نیز جنگ تحمیلی عراق علیه ایران، در عمل کار احداث مجتمع پیشرفتی نداشته است. با فعالیت تعاونی‌ها در مجتمع، از نیمه اول سال ۱۳۶۰ شمسی، برنامه‌های تکمیلی، مجدداً شروع شده و پیشرفت کار تا دی‌ماه ۱۳۶۱ شمسی به حدود ۶/ ۶۷ درصد رسیده است. عملیات ساختمانی و نصب ماشین‌آلات واحدهای مختلف این مجتمع در اواخر سال ۱۳۶۲ پایان یافت و تولید فولاد در واحدهایی از این مجتمع به ۱۹۵ هزار تن رسید. پس از انقلاب، تولید سالانه این مجتمع، ۵/ ۱ میلیون تن فولاد پیش‌بینی شده است. در ساخت مجتمع فولاد خوزستان، ۷۰ شرکت خارجی (آمریکایی، ایتالیایی، ژاپنی، آلمانی، فرانسوی، انگلیسی و...) و حدود ۳۰ شرکت ایرانی دخالت داشته‌اند.
محصولات تولیدی فولاد خوزستان کدام‌اند؟
شرکت فولاد خوزستان با استفاده از ماشین‌های ریخته‌گری، فولاد مذاب را به تختال و شمش تبدیل می‌کند. محصولات این کارخانه شامل بیلت، اسلب و بلوم هستند. ماموریت شرکت فولاد خوزستان ایفای نقش محوری در توسعه صنعتی و اقتصادی کشور و بهبود کیفیت زندگی است. فولاد خوزستان یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان محصولات نیمه‌نهایی و نهایی فولاد در منطقه است. شرکت‌های زیرمجموعه گروه فولاد خوزستان شامل گروه توسعه فراگیر فولاد خوزستان، شرکت صنعتی و معدنی توسعه فراگیر سناباد، صنعت فولاد شادگان، ایده‌پردازان صنعت فولاد، مهندسان مشاور پیشگامان فولاد جنوب، فولاد لجستیک، تامین آتیه فراگیر، توسعه اقتصادی فراگیر وفا، توسعه اقتصادی پایدار فراگیر، توسعه صنعتی و معدنی ایساتیس و شرکت فولاد اکسین هستند. مجتمع فولاد خوزستان از واحدهای مختلفی تشکیل شده که می‌توان به واحد انباشت و برداشت، واحد گندله‌سازی، واحد احیای مستقیم شماره یک، واحد احیای مستقیم شماره دو، واحد احیای مستقیم شماره سه، واحد ذوب و پالایش آهن اسفنجی و ریخته‌گری، واحد تولید اکسیژن، ازت و آهک، واحد نورد سنگین کاویان و بخش تامین آب اشاره کرد.
نقل و انتقال مواد اولیه در سیستم انباشت و برداشت
سیستم انباشت و برداشت یکی از واحدهای مجتمع فولاد خوزستان به شمار می‌رود. در هر مجتمع فولادسازی، مواد اولیه لازم برای تولید آهن و فولاد به مجتمع وارد شده و باید به واحدهای مربوطه انتقال یابد. تمامی نقل‌و‌انتقالات در این زمینه در مجتمع فولاد اهواز به وسیله سیستم انباشت و برداشت انجام می‌شود. این سیستم در مجتمع فولاد اهواز شامل تجهیزات لازم برای تخلیه سنگ آهن، سنگ آهک، بنتونیت، انبار کردن آنها، نقل‌و‌انتقال مواد اولیه به واحد گندله‌سازی و نیز انتقال گندله‌های تولید‌شده به واحدهای احیای مستقیم است. سنگ آهن مورد نیاز این مجتمع به وسیله واگن‌های مخصوص با ظرفیتی حدود ۷۵ تن با راه‌آهن به مجتمع وارد و توسط دو دستگاه واگن برگردان در مدتی حدود دو تا سه دقیقه هر واگن تخلیه می‌شود. سنگ آهن توسط دو نوار نقاله با ظرفیت ۱۵۰۰ تا ۱۸۰۰ تن در ساعت به انبارهای مربوطه منتقل می‌شود. سپس، سنگ آهن آماده‌شده توسط نوار نقاله به واحدهای گندله‌سازی انتقال پیدا می‌کند. سنگ آهک نیز به همین ترتیب پس از انتقال به مجتمع در انبارهای مربوطه نگهداری و سپس توسط نوار نقاله به آسیاب‌های مربوطه منتقل و پس از تبدیل به نرمه آهک، توسط هوای فشرده به قیف‌های ذخیره آهک در واحدهای گندله‌سازی منتقل می‌شود. بنتونیت لازم هم به همین روش به واحد گندله‌سازی انتقال می‌یابد.
گندله‌سازی؛ دومین واحد فولاد خوزستان
واحد بعدی این مجتمع واحد گندله‌سازی است. هرگاه ترکیب شیمیایی، شکل و ابعاد و تخلخل بار کوره‌های تولید آهن اسفنجی مناسب انتخاب شود، بازدهی واحدها بیشتر می‌شود، بنابراین برای آماده کردن بار کوره‌ها، سنگ آهن به صورت گندله در می‌آید. برای خرید ماشین‌آلات این واحد در آذرماه ۱۳۵۳ شمسی، بین شرکت ملی صنایع فولاد ایران و شرکت لورگی از آلمان قراردادی بسته شد. در این طرح، شرکت ماشین‌سازی پارس، ساخت و نصب تجهیزات فلزی این واحد را عهده‌دار بود- عملیات ساختمانی این طرح تا پایان مردادماه ۱۳۵۷ حدود ۳۷ درصد بوده است و بقیه کار ساخت بعد از سال ۱۳۵۹ پیگیری شده است. مجتمع فولاد خوزستان دارای دو واحد مستقل گندله‌سازی با ظرفیت کل پنج میلیون تن گندله در سال (هر یک ۵/ ۲ میلیون تن) است. از این مقدار ۵/ ۳ میلیون تن در سال برای واحدهای احیای سیستم مجتمع کافی است. بقیه می‌تواند به بازار عرضه شود یا در صورت توسعه مجتمع مصرف شود. واحد گندله‌سازی مجتمع از سه بخش تشکیل شده است. آماده کردن سنگ آهن وارد‌شده به مجتمع برای واحد گندله‌سازی، گندله‌سازی و قسمت پخت، بخش‌های سه‌گانه این واحد هستند.
همراهی شرکت تیسن آلمان برای راه‌اندازی احیای مستقیم یک
اولین واحد مجتمع فولاد اهواز که در آن از گندله‌های سنگ آهن توسط گازهای حاصل از اکسایش جزئی گاز طبیعی، آهن اسفنجی تولید می‌شود، واحد احیای مستقیم شماره یک است. برای ساخت این واحد که به روش پروفر، آهن اسفنجی تولید می‌کند، بین شرکت ملی صنایع فولاد ایران و شرکت تیسن از آلمان قراردادی بسته شده است. طرح و ساختمان این واحد پس از عقد قرارداد تا تیر ماه ۱۳۵۵ شمسی ادامه یافت. تاسیسات واحد پروفر در زمینی به ابعاد ۱۲۰در۱۶۰ مترمربع مستقر شده است. تولید این واحد حدود ۳۳۰ هزار تن آهن اسفنجی است. ارتفاع کوره احیا در این واحد ۱۲ متر و حجم مفید آن ۲۰۰ مترمکعب است. تولید آهن اسفنجی به روش پروفر به این نحو است که گندله‌های سنگ آهن پخته به طور مداوم به کوره احیا وارد و به وسیله گازهای حاصل از اکسایش جزئی گاز طبیعی، احیا می‌شوند. در فرآیند احیا، گندله‌های آهن اسفنجی به صورت گداخته از کوره به داخل انباره‌های محفوظ از هوا، تخلیه و سپس به واحد خشته‌سازی، منتقل می‌شود. سه ماشین خشته‌ساز با ظرفیت هر یک ۶۰۰ تن خشته در روز که دوتای آن به طور مداوم کار می‌کنند، گندله‌های آهن اسفنجی گداخته را با فشاری حدود ۲۰۰ اتمسفر به شکل خشته، متراکم می‌کنند. سپس خشته‌های گداخته در حوضچه‌هایی با آب سرد شده و توسط نوار نقاله به محل انباشت در هوای آزاد، منتقل می‌شوند. شکل این خشته‌های آهن اسفنجی، بالشتک‌مانند بوده و ابعاد آنها حدود ۱۰۰×۵۰×۲۸ میلی‌مترمکعب است.
عقد قرارداد با شرکت کورف آلمان
دومین واحد مجتمع فولاد اهواز که در آن گندله‌های سنگ آهن توسط گازهای حاصل از اکسایش گاز طبیعی، احیا و آهن اسفنجی تولید می‌شود، واحد احیای مستقیم شماره ۲ است. برای تاسیس این واحد، شرکت ملی صنایع فولاد ایران در مهرماه ۱۳۵۳ شمسی (اکتبر ۱۹۷۲ میلادی) قراردادی با شرکت کورف از آلمان امضا کرد. شرکت کورف سه دستگاه تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس با ظرفیت هر یک ۴۰۰ هزار تن آهن اسفنجی در سال را عهده‌دار شد. هر دستگاه تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس دارای یک کوره احیا و نیز تاسیساتی برای تغییر شکل گاز طبیعی است. در این روش، گندله‌های پخته‌شده، توسط سرند غربال شده و گندله‌های مناسب به سیلوهای بالای کوره هدایت می‌شوند. در این سیلوها به طور مداوم گازی خنثی جریان دارد. به این وسیله از نشت گاز احیایی به خارج کوره احیا جلوگیری می‌شود. گندله‌ها به طور دائم به کوره احیا وارد و به وسیله گازهای حاصل از اکسایش جزئی گاز طبیعی در حرارتی حدود ۸۵۰ درجه سانتی‌گراد، احیا و گندله‌های آهن اسفنجی حاصل و به وسیله گاز خنک‌کننده، سرد می‌شوند. در منطقه سرد‌کننده آهن اسفنجی نیز گازی سرد‌کننده جریان داشته و برای تبدیل به فولاد به واحد ذوب۲ منتقل می‌شوند. ذوب شماره ۲ برای پالایش آهن اسفنجی و نیز ریخته‌گری فولاد، شامل شش کوره الکتریکی با ظرفیت هر یک ۱۵۰ تا ۱۸۰ تن است. بار این کوره‌ها حدود ۸۰ درصد آهن اسفنجی، ۱۰ درصد آهن قراضه، و ۱۰ درصد آهک است. در فرآیند ذوب و پالایش اسفنجی در کوره قوس الکتریکی، شدت جریان به ۸۳ هزار آمپر می‌رسد. زمان لازم برای ذوب، پالایش و حذف سرباره حدود سه ساعت و نیم طول می‌کشد. جنس فولاد تولید‌شده در کوره‌های قوس الکتریکی از نوع اس‌تی ۳۷ و اس‌تی ۶۰ است. پس از پایان مدت لازم برای پالایش و تخلیه کوره، فولاد به قسمت ریخته‌گری انتقال می‌یابد. در ذوب شماره ۲، سه دستگاه ریخته‌گری مداوم وجود دارد. دو دستگاه ریخته‌گری برای تولید شمشه و شمشال به عرض ۶۰ تا ۱۲۰، ارتفاع ۱۵ تا ۲۵ و طول ۴۰۰ تا ۶۰۰سانتیمتر بوده که ظرفیت کل آن یک میلیون تن است. این شمشه و شمشال‌ها قرار است در نورد سنگین کاویان به محصولات نهایی تبدیل شود. دستگاه ریخته‌گری سوم برای تولید شمشه با مقاطع مربع به ابعاد ۱۵ تا ۲۶ سانتیمتر و طول ۸ تا ۱۲ متر بوده و ظرفیت آن ۵۵/ ۰ میلیون تن است.
انعقاد قرارداد با شرکت پولمان سوئیندن آمریکا
سومین واحد تولید آهن اسفنجی که احیای مستقیم گندله‌های سنگ آهن به وسیله گازهای حاصل از اکسایش در آن انجام می‌شود، واحد احیای شماره ۳ است. برای تاسیس این واحد در آذرماه ۱۳۵۲(دسامبر ۱۹۷۲ میلادی)، بین شرکت ملی صنایع فولاد ایران و شرکت پولمان سوئیندن از آمریکا برای تولید یک میلیون آهن اسفنجی در سال به روش اچ‌وای‌ال یک در سه دستگاه قراردادی امضا شد. تولید آهن اسفنجی به روش اچ‌وای‌ال یک، یک روش غیر‌مداوم است. هر دستگاه تولید آهن اسفنجی به این روش، یک رآکتور متغیر‌شکل گاز طبیعی برای تولید گاز احیاکننده دارد. مضاف بر اینکه چهار کوره برای احیای کانه‌های آهن و تولید آهن اسفنجی وجود دارد و هر کوره سه دوره کار دارد.
ظرفیت تولید اکسیژن در فولاد خوزستان
واحد تولید اکسیژن، ازت و آهک مجتمع فولاد خوزستان نیز از شرکت «متسویی» خریداری شده است. ظرفیت تولید اکسیژن این واحد ۵۰۰/ ۲ مترمکعب در ساعت و ظرفیت تولید ازت ۷۵ مترمکعب در ساعت است. درجه خلوص اکسیژن تولیدی در این واحد ۵/ ۹۹ درصد و درجه خلوص ازت آن ۹۹۹/ ۹۹ درصد پیش‌بینی شده است.
نورد سنگین کاویان کی تاسیس شد؟
کارخانه نورد کاویان در سال ۱۳۵۵ شمسی تاسیس شد و سهامداران آن، نورد و لوله اهواز (۵۳ درصد)، شرکت ملی صنایع فولاد (۲۰ درصد)، بانک توسعه صنعتی (۱۷ درصد) و تعدادی از سهامداران متفرقه بودند. پس از پیروزی انقلاب اسلامی، این کارخانه، ملی اعلام شد و در نیمه دوم سال ۱۳۶۰ شمسی، مدیریت آن به عهده مجتمع فولاد اهواز قرار گرفت. یکی از مهم‌ترین واحدهای فولاد اهواز، تصفیه‌خانه و سیستم آبرسانی به آن واحد است. آب لازم برای این مجتمع، از تصفیه‌خانه‌ای که در فاصله هشت‌کیلومتری جنوب اهواز در کنار کارون تاسیس شده است، تامین می‌شود. ماشین‌آلات این واحد، از شرکت آلمانی «دی‌ای‌دی» خریداری شده است. عملیات ساختمانی و نصب تجهیزات این واحد به عهده شرکت مانا و مهندسان مشاور آن از شرکت دی‌اس‌دی و تدبیر صنعت، بوده است.
بزرگ‌ترین تصفیه‌خانه پساب‌های صنعتی در فولاد خوزستان
کارخانه آهک نیز یکی از کارخانه‌های جانبی شرکت فولاد خوزستان به شمار می‌رود. کارخانه آهک در دو خط تولیدی، آهک مورد نیاز برای مراحل گندله‌سازی و فولادسازی را تامین می‌کند. اسکله اختصاصی بندر امام، اسکله اختصاصی شرکت فولاد خوزستان هم هست که شامل دو سیستم تخلیه کشتی در سایت ۶ منطقه ویژه اقتصادی می‌شود. علاوه بر آن تصفیه‌خانه آب شرکت فولاد خوزستان در منطقه کوت‌عبدالله اهواز و در مجاورت رودخانه کارون قرار گرفته است که آب مورد نیاز شرکت فولاد خوزستان را از رودخانه کارون برداشت و به شرکت فولاد ارسال می‌کند. برق مصرفی مجتمع از یک نیروگاه ۵۰۰مگاواتی سیکل ترکیبی تامین می‌شود. تصفیه‌خانه فولاد خوزستان، از بزرگ‌ترین تصفیه‌خانه‌های پساب‌های صنعتی در سطح ایران است که از سال ۱۳۸۹ فعالیت خود را آغاز کرده است. این کارخانه خارج از فضای اصلی شرکت بوده است. با واگذاری دو کارخانه در سنگان به فولاد خوزستان، این شرکت نیز هم‌ردیف دیگر رقبای فولادسازی قرار گرفته و سهمی از ذخایر ۱/ ۲ میلیارد‌تنی سنگ آهن در سنگان برای تامین ماده اولیه تولید فولاد برده است.
مواد اولیه فولاد خوزستان چطور تامین می‌شود؟
برای پالایش ناخالصی‌های همراه سنگ آهن در گندله و نیز در فرآیند پالایش آهن اسفنجی، آهک لازم است. سنگ آهک لازم برای مجتمع فولاد اهواز، از معدن چناره اندیمشک استخراج شده و در کارخانه آهک‌پزی آن مجتمع که ظرفیت آن ۲۵۰ هزار تن سنگ آهک در سال است، برای پالایش آهن اسفنجی آماده می‌شود. برای تولید آهن و فولاد، به سنگ آهن نیز نیاز است. در واحدهای احیای مستقیم، معمولاً سنگ آهن به صورت گندله مصرف می‌شود. چون اقدامات لازم برای سوار کردن واحد گندله‌سازی و تجهیز وابسته به آن، در مجتمع فولاد اهواز، در زمان راه‌اندازی واحد پروفر آماده نبود، در مرحله اول، حدود ۷۰۰ هزار تن گندله پخته از سوئد، برای مصرف در واحد پروفر خریداری شد. پس از راه‌اندازی واحد گندله‌سازی این مجتمع، کانه آهن تغلیظ‌شده مورد نیاز این واحد از معدن «کودرموک» واقع در هندوستان و نیز معادن گل‌گهر، تامین می‌شود. ترکیب شیمیایی دو نوع کانه آهن گل‌گهر و دو نوع گندله مالم برگت از سوئد تاکنون در واحد پروفر مجتمع فولاد اهواز مورد استفاده قرار گرفته است. از مقایسه ترکیب شیمیایی کانه آهن گل‌گهر با کانه آهن مالم برگت، مرغوبیت کانه‌های آهن گل‌گهر جهت کار در واحدهای احیای مستقیم، تشخیص داده می‌شود. قابلیت احیای گندله‌های ساخته‌شده از کانه‌های آهن گل‌گهر با گازهای حاصل از اکسایش جزئی گاز طبیعی با ترکیب ۵۵ درصد هیدروژن، ۳۶ درصد اکسیدکربن، پنج درصد گاز کربنیک و چهار درصد متان در کوره‌ای غیر‌مداوم با بستر ثابت، در دمای ۸۱۵ درجه سانتی‌گراد به‌وسیله «گوبل استیل» از ژاپن مورد پژوهش قرار گرفته است.
