دکتر امین مرادیان، به عنوان یکی از کارشناسان فعال و حاضر در پروژه افزایش ظرفیت مجتمع آهن و فولاد ارفع، در گفتگو با رسانه سروماندگار به تشریح این عملیات و وضعیت کاتالیست های استفاده شده در این مجتمع پرداخته است که شرح آن در ادامه امده است:
بنده علی‌رغم فعالیت در حوزۀ R&D صنعت فولاد، به‌واسطۀ تحصیلات خود (دکترای تخصصی مهندسی شیمی) و نیز سابقۀ قبلی فعالیت در پژوهشگاه صنعت نفت و پالایشگاه صنعت نفت ستارۀ خلیج فارس، با کاتالیست آشنایی کاملی دارم و به‌واقع اذعان می‌دارم که این محصول قلب فرایندهای شیمیایی است و نقش ارزنده‌ای را در راندمان تولید فولاد ایفا می‌کند. در این یادداشت تلاش بر این است به آنچه در طرح ریومپ واحد احیای مستقیم شرکت آهن و فولاد ارفع انجام پذیرفت، پرداخته و گزارشی از شرایط عملیاتی کاتالیست در این مجتمع ارائه شود.
شرکت آهن و فولاد ارفع بیش از ۱۰ سال است که با هدف افزایش تولید فولاد خام و در واقع شمش فولاد در گریدهای مختلف تأسیس شده و از ابتدا با واحد احیای گندلۀ اکسیدی و در حقیقت تولید آهن اسفنجی با ظرفیت ۸۰۰ هزار تن در سال احداث شد که واحد فولادسازی نیز در ادامه با ظرفیت تولید ۱ میلیون تن شمش فولاد در سال به بهره‌برداری رسید.
در پروژۀ افزایش ظرفیت واحد احیا، پس از نیازسنجی اولیه و برآورد اقتصادی ابتدایی، تصمیم بر آن شد که با توجه به محدودیت‌های موجود، ظرفیت واحد احیا ۵۰ درصد افزایش پیدا کند؛ منظور از محدودیت، ابعاد کورۀ شفت بود که تغییرناپذیر بود و از آنجا که در فرایندهای احیای مستقیم آهن، واکنش‌های شیمیایی احیای اکسید آهن رخ می‌دهد و طبیعتاً این واکنش‌ها همراه با انتقال جرم خواهد بود، پارامترهای مؤثر بر سرعت واکنش و انتقال جرم باید مدنظر قرار می‌گرفت. از مهم‌ترین پارامترهای مؤثر بر دما، غلظت و زمان انجام واکنش هستند که با افزایش ریت خروجی آهن اسفنجی و با توجه به عدم‌تغییر ابعاد کورۀ شفت، طبیعتاً زمان ماند کاهش پیدا می‌کند که پارامتری منفی برای حفظ کیفیت به شمار می‌رود؛ بنابراین باید با دما و همچنین غلظت گازهای احیایی این نقص را برطرف کرد. درنتیجه، لازم است مقداری کاتالیز بارگذاری شود و نیز تغییر دمای گاز ریفرم تولیدی نسبت به گذشته افزایش پیدا کند. درنهایت، قطر تیوب‌های ریفرمر از ۸ اینچ به ۹ اینچ تغییر یافت. همچنین با توجه به افزایش فلوی گاز ریفرم یا همان گاز پروسس، نیاز به افزایش تعداد کمپرسورها شکل گرفت. از این رو چیدمان کمپرسورها هم از مدل (۲،۱) به مدل (۳،۲) تغییر یافت. در مجموع، در طرح افزایش ظرفیت واحد احیای شرکت آهن و فولاد ارفع، قطر تیوب‌های ریفرمر از ۸ اینچ به ۹ اینچ افزایش پیدا کرد، همچنین تمام نسوز داخل ریفرمر بازآرایی شد و به پتوهای نسوز سقف ریفرمر یک لایۀ ۵/۲سانتی اضافه شد، به‌طوری که تیوب باندل‌ها نیز تغییر یافت و ابعاد بزرگ‌تری به خود گرفت.
در راستای اهداف تعیین‌شده در ابتدای پروژه، مدیریت واحد احیا و نیز معاونت واحد بهره‌برداری و مدیرعامل محترم شرکت در هر یک از مراحل، چه درمورد خرید قطعات و تجهیزات و چه درمورد خرید خدمات از شرکت‌های بیرونی، هیچ‌گونه همراهی و کمکی را دریغ نکردند. نمود این ادعا در تمام مراحل افزایش ظرفیت، واضح و بر کسی پوشیده نبوده است.
اما دربارۀ کاتالیست، کیفیت و کمیت آهن اسفنجی تولیدی وابسته به گاز احیایی است و آن هم در ریفرمر و به‌واسطۀ واکنش ریفرمینگ متان، که واکنشی کاتالیستی است، تولید می‌شود. بنابراین کیفیت کاتالیست از نظر مشخصات دینامیکی مثل فعالیت، گزینش‌پذیری و پایداری کاتالیست در طی زمان از اهمیت بسزایی برخوردار می‌شود. این عوامل تابعی از مشخصات فیزیکی و شیمیایی کاتالیست و در واقع تکنولوژی ساخت و سنتز کاتالیست هستند که به دانش با فناوری بسیار بالایی نیاز دارند، خوشبختانه با تلاش‌های پرسنل شرکت بهره‌بردار آهن و فولاد ارفع، یعنی شرکت فناوران فولاد آبتین، از یک سو و نیز کیفیت کاتالیست‌های تولیدی شرکت نفت و گاز سرو، از طرف دیگر، با گذشت یک سال از بهره‌برداری، پس از طرح افزایش واحد احیا، میزان و کیفیت گاز احیایی تولیدی در ریفرمر تقریباً ثابت و در حد بسیار خوب و با کیفیت بسیار بالایی بود. به‌طوری که با ترسیم نمودار سرعت واکنش گاز متان روی کاتالیست‌ها و در طی زمان مشاهده می‌شود که فعالیت و پایداری کاتالیست‌ها در یک سال گذشته ثابت بوده است. این بهترین خبر برای هم سازندۀ کاتالیست و هم شرکتی است از آن کاتالیست استفاده می‌کند؛ کاتالیستی در طی زمان پایداری خودش را حفظ کند و فعالیت یکسان و ثابتی داشته باشد.
بومی‌گزینی و بومی‌سازی در طرح پروژۀ افزایش ظرفیت بسیار چشم‌نواز بود؛ برای مثال، سیستم تزریق آهک به گندلۀ اکسیدی ورودی به کورۀ شفت با تلاش متخصصان و فعالان شرکت فناوران فولاد آبتین صورت گرفت که به لحاظ ریالی نیز صرفه‌جویی‌هایی را به همراه داشت و موفقیت بسیار بزرگی به حساب می‌آمد. همچنین با تغییر فرایند جمع‌آوری پساب خروجی از غبارگیرها، در این پروژه نسبت به طراحی اولیه‌ای که شرکت ایریتک ارائه کرده بود، TSA آب فرایند به‌شدت کاهش پیدا کرد که از دستاوردهای شرکت آهن و فولاد ارفع به حساب می‌آید.
در پایان باید عرض کنم که شرکت آهن و فولاد ارفع آماده است تا تجربیات به‌دست‌آمده و دانش حاصل از این پروژه را در صنعت فولاد به اشتراک بگذارد.