به لحاظ تاریخی، شروع عملیات احداث مجتمع اولیه شرکت فولاد خوزستان به سال ۱۳۵۳ برمی‌گردد اما عمده عملیات نصب، تکمیل و راه اندازی واحدها و همچنین موفقیت های بدست آمده در جریان رسیدن به ظرفیت اولیه و توسعه تولید در شرکت را باید مرهون همت بلند و توان فنی چشگیر و تلاش یکپارچه مدیران و کارکنان شرکت پس از پیروزی انقلاب اسلامی و در دوران جنگ تحمیلی دانست. مردان و زنان تلاشگری که این مجتمع عظیم فولادی را بدون سابقه قبلی به لحاظ وسعت و پیچیدگی فناوری، در طول ۱۰ سال در سخت ترین شرایط به بهره برداری رساندند.
متن فوق بخشی از گفته های مهندس حسین تقی کهزاد، مدیر واحد احیای شرکت فولاد خوزستان است. شرکت فولاد خوزستان به عنوان یکی از شرکت‌های پیشرو در صنعت کشور شناخته می‌شود و بخش بزرگی از مواد مصرفی و تجهیزات مورد نیاز صنعت فولاد را بومی‌سازی نموده است. ایشان در این مقاله در کنار شرح تاریخچه صنعت فولاد و مجتمع فولاد خوزستان، به آنچه که در مسیر بومی‌سازی و خودکفایی مواد اولیه و تجهیزات در این مجتمع به ثمر نشسته است، پرداخته اند.
صنعت فولاد در ایران
تلاش دولت و بدعهدی اروپایی‌ها
در سال ۱۹۲۷ میلادی، (۱۳۰۶ هجری شمسی)، طرحی براب تاسیس یک مجتمع ذوب به منظور تولید ریل های مورد نیاز کشور پی ریزی شد. یک متخصص آلمانی برای تهیه طرح امکان سنجی این پروژه استخدام شد. معدن سنگ آهنی در اطراف سمنان پیدا شده بود ولی هیچ معدن زغال سنگی در اطراف آن وجود نداشت. احداث این کارخانه وابسته به معدن زعال سنگ شمشک بود که تقریباً ۱۰۰ مایل دورتر قرار داشت. ازین رو تنها را باقیمانده، احداث یک مسیر راه آهن بین معدن زغال سنگ و محل کارخانه بود. البته این نگرانی هم وجود داشت که در صورت استفاده از تمام ظرفیت، ذخایر معدن سمنان در عرض ۱۵ سال تمام شود! به همین خاطر این پروژه در حدود ۲۰ سال متوقف شد ولی به فراموشی سپرده نشد. در سال ۱۹۳۸ میلادی، توافقی بین ایران و کنسرسیوم آلمان (دماگ-کراپ) برای اشتغال ۱۲۰۰ و ساخت دو کوره بلند با ظرفیت تولید روزانه ۱۵۰ تن و احداث یک کارخانه تولید فولاد، یک خط نورد، یک واحد کشش سیم، یک واحد ریخته گری، یک کارگاه آهن فرفوژه، یک خردکن زغال سنگ، یک نیروگاه و چند مجتمع صنعتی فرعی مانند: یک کارخانه آهک، یک کارخانه آمونیاک و بنزوئیل و یک کارگاه تقطیر قطران منعقد شد. پیشرفت مطالعات پروژه تا انتخاب محل احداث پروزه و احداث ساختمان های اداری ادامع پیدا کرد اما با حمله متفقین در سال ۱۹۴۱ به ایران، رابطه کشور با آلمان قطع شد و این یعنی مرگ پروژه. در حین جنگ جهانی دوم تعدادی از تجهیزات خریداری شده در مسیر آبی قرار داشت که به تصرف متفقین درآمدو مابقی آنها در آلمان زنگ زد. ساختمان های نیمه تمام نیز در کرج ویران شد.
روسیه در نقش ناجی – اولین تولید چدن در ایران شکل می گیرد!
دهه چهل شمسی دولت وقت که از کشورهای اروپایی ناامید شده بود با روس‌ها وارد معامله شد و بدین ترتیب پایه و اساس آینده فولادسازی ایران با امضاء قراردادی بین شرکت USSR و شرکت ملی فولاد ایران در سال ۱۹۶۵ برای تاسیس یک کارخانه فولاد در اصفهان پایه گذاری شد. بازپرداخت وام و تأمین مالی صورت گرفته نیز از طریق تحویل گاز طبیعی از ایران به اتحاد جماهیر شوروی انجام شد. این کارخانه شامل چهار واحد تولید فولاد با استفاده از تکنولوژی فرایند کوره بلند با ظرفیت تولید ۵۵۰۰۰۰ تن در سال بود. مجتمع فولاد اصفهان (فولاد آریامهر) که اکنون شرکت ذوب آهن اصفهان نامیده می‌شود با موفقیت راه اندازی و واحد چدن مجتمع بعنوان نخستین واحد تولیدی صنعت فولاد ایران در سال ۱۹۷۱ به بهره برداری رسید.
البته لازم به ذکر است که قبل از ایجاد ذوب آهن، یک کارخانه نورد برای تولید فولادهای ساختمانی توسط بخش خصوصی به نام گروه صنایع ملی فولاد ایران(INSIG) در اهواز تاسیس شده بود. این کارخانه با واردات محصولات نیمه تمام و انجام عملیات نورد بر روی آنها، محصولات خود را به بازار عرضه می‌کرد.
مجتمع فولاد خورستان، رویش باورها و افکار تعالی
پروژه طرح مجتمع فولاد خوزستان، در ابتدا شامل یک چرخه کامل تولید فولاد، از سنگ آهن تا شمش بود که در زمینی به مساحت سه کیلومتر مربع احداث می‌شد. طراحی به گونه ای بود که در این پروژه، ابتدا پودر سنگ آهن به گندله تبدیل شده و در واحدهای احیای مستقیم با استفاده از گاز احیاکننده حاصل از شکست گاز طبیعی (گاز سنتز)، به آهن اسفنجی تبدیل شود…
در مرحله بعد، آهن اسفنجی بدست آمده، راهی کوره های قوس الکتریکی شده تا پس از تهیه مذاب و آلایش، به روش ریخته گری مداوم در مقاطع بلوم و اسلب ریخته گری گردد. بدین منظور مذاکراتی فی مابین شرکت ملی صنایع فولاد ایران و شرکت‌های متعدد بین المللی در اوایل سال ۱۳۵۱ صورت گرفت که به عقد قراردادهایی نیز منجر شد.
بر اساس توافقات حاصله، قرار بو در این مجتمع، تاسیساتی به شرح ذیل احداث گردد:
• دو واحد گندله سازی با مجموع ظرفیت تولید ۵ میلیون تن گندله در سال
• یک کوره احیای مستقیم به زوش پروفر به ظرفیت تولید ۳۳۰ هزار تن آهن اسفنجی (بریکت گرم) درسال
• سه مادول احیای مستقیم میدرکس با مجموع ظرفیت تولید سالانه یک میلیون و ۲۰۰ هزار تن آهن اسفنجی
• یک واحد احیای مستقیم به روش H.Y.L به ظرفیت تولید یک میلیون تن در سال
• یک ماشین ۶ خط ریخته گری و تولید نهایی یک میلیون و ۵۵۰ هزار تن شمش فولاد در سال
• تصفیه خانه آب، کارخانه اکسیژن، پست های برق، سیستم حمل مواد و دیگر تاسیسات جنبی.
در این طرح پیش بینی شده بود که از ۲ میلیون و ۵۳۰ هزار تن آهن اسفنجی و بریکت تولید شده در واحدهای احیای مستقیم، حدود ۲ میلیون تن آن جهت مصرف در فولادسازی و مابقی برای فروش عرضه گردد. برنامه راه اندازی این تاسیسات نیز طی سه فاز جداگانه طراحی شده بود که بر اساس آن در نهایت ظرفیت اسمی کارخانه به میزان یک میلیون و ۵۵۰ هزار تن شمش طی یک دوره دو ساله تحقق می یافت. عملیات زیرسازی و بطور همزمان خرید و حمل تجهیزات کارخانه برای نصب واحدهای مختلف از سال ۱۳۵۳ شمسی آغاز گشت و با مشارکت بیش از ۷۰ شرکت بین المللی خارجی و ۳۰ شرکت داخلی در قالب پیمانکار و ناظر و مشاور، تا نیمه دوم سال ۱۳۵۷ ادامه یافت. پیشرفت فیزیکی کل پروژه تا آن زمان حدود ۵۰ درصد اعلام شده بود و از آن تاریخ تا پایان نیمه اول سال ۱۳۶۰ به دلیل تحولات انقلاب اسلامی در کشور و شرایط جنگ تحمیلی، دوران توقف کار پیش آمد.
پس از این دوران و عزم جدی دولت بر ادامه کار و تکمیل پروژه، شرکت‌های داخلی داوطلب و جویندگان کار در قالب گروه های جدیدالتاسیس تعاونی وارد عمل شدند بطوری که ظرف کمتر از دو سال تا دی ماه سال ۱۳۶۱ پیشرفت کار به میزان ۶/۶۷ درصد برآورد شد و سرانجام در سال ۱۳۶۷ فاز اول مجتمع فولاد اهواز به دست توانمند مهندسان و تکنسین های شرکت ره اندازی شد. شایان ذکر است که در طول جنگ تحمیلی این کارخانه ۳۳ بار در سال های ۱۳۶۴، ۱۳۶۵ و ۱۳۶۶ مورد حمله هوایی قرار گرفت که خسارات زیادی را به تجهیزات وارد نمود.
به هر طریق نخستین کوره فولادسازی در دهه فجر ۱۳۶۷ روشن شد و در بهار سال ۱۳۶۸ با حضورمقام‌معظم‌رهبری (در زمان مسئولیت ریاست جمهوری) تولید رسمی مجتمع به میزان یکصدهزار تن شمش اغاز شد. ظرفیت اسمس اولیه شرکت ۵/۱ میلیون تن شمش فولاد در سال بود که طی دهه نخست فعالیت آن تا سال ۱۳۷۷ به دست آمد. طرح های توسعه کارخانه زیر سقف و همزمان با تولید به گونه ای برنامه ریزی و اجرا شد که طی دو فاز، این ظرفیت به ترتیب به ۲ میلیون و ۴۰۰ هزار تن در سال ۱۳۸۷ و ۳ میلیون و ۲۰۰ هزار تن تا سال ۱۳۹۰ رسید.
مدیر واحد احیای شرکت فولاد خوزستان با بیان اینکه در حال حاضر با اجرای طرح هایی از جمله تقویت کوره های قوس الکتریکی شش گانه و استفاده از کوره های پاتیلی در فولادسازی، ظرفیت افزوده ۳ میلیون و ۸۰۰ هزار تن شمس در سال به دست آمده است، تصریح کرد: هم اکنون شرکت فولاد خوزستان با وسعت ۳/۸ کیلومتر مربع، در مجاورت شهر اهواز، مرکز استان خوزستان، دومین مرکز مهم فولاد خام کشور است.
نقش کاتالیست در فرایند احیاء
برای تولید بهره ورانه گاز احیایی، گاز برگشتی از کوره با گاز طبیعی مخلوط گردیده و به عنوان گاز تغذیه (Feed Gas ) وارد ریفرمر شود. درون ریفرمر لوله های آلیاژی مقاوم به حرارت با بستری از کاتالیست، کار گذاشته شده است که مسیر عبور گاز هستند. گاز تغذیه در هنگام عبور از بستر کاتالیست‌ها گرم شده و ریفرم می‌گردد. گاز جدیدی که تولید می‌شود، گاز ریفرم (Reformed Gas) نام دارد و شامل ۹۰ تا ۹۲ درصد گاز H2 و CO است که به عنوان گاز احیایی مستقیماً وارد کوره می‌شود.
تأمین‌کنندگان کاتالیست
اگر چه شرکت‌های زیادی در سطح دنیا کاتالیست‌های مورد نیاز صنایع مختلف را تولید می کنند اما تولیدکنندگان کاتالیست واحدهای احیای مستقیم به روش میدرکس، بسیار محدود هستند. کاتالیست‌های تکنولوژی میدرکس ابتدا در نیمه دهه هفتاد میلادی از سوی شرکت (United Catalyst Inc UCI) و با همکاری نزدیک شرکت میدرکس طراحی و ساخته شد. همزمان با ساخت کاتالیست‌های تکنولوژی میدرکس از سوی شرکت UCI، یکی از شرکت‌های زیر مجموعه UCI نام (CCE) Catalyst & Chemical Europe روی مشکل نشست کربن ناشی از هیدروکربن های سنگین به سبب استفاده از کاتالیست‌های فعال که در بعضی پلنت ها تجربه شده بود، کارمی‌کرد. موفقیت شرکت UCI سبب شد که انحصار ساخت کاتالیست‌های تکنولوژی میدرکس به شرکت UCI واگذار گردد. شرکت UCI کاتالیست‌ها را در دو کارخانه خود یکی در Louisvill,Kentucky آمریکا و دیگری در هندوستان تحت عنوان (UCIL) United Catalyst India Limited قرار داشت، تولید می‌کرد.سالها بعد عمده سهام شرکت UCI به یک شرکت هندی به نام Sud-Chemi واگذار گردید و بدین ترتیب شرکت Sud-Chemi تولیدکننده انحصاری کاتالیست‌های تکنولوژی میدرکس شد. شایان ذکر است که شرکت DYCAT وابسته به شرکت JOHNSON MATTHY سعی در تولید این کاتالیست‌ها داشت اما این تلاش موفقیت آمیز نبود و از این بازار خارج شد.
بومی‌سازی کاتالیست در ایران
از آنجا که کاتالیست برای واحدهای احیای مستقیم آهن به روش میدرکس، یک کالای استراتژیک و مصرفی است و به عبارتی می توان گفت (عملکرد کاتالیست = عملکرد ریفرمر = عملکرد پلنت) لذا در سال ۱۳۸۵ شرکت فولاد خوزستان به فکر بومی‌سازی این کالا افتاد. کهزاد در اینباره توضیح داد: به همین منظور یک قرارداد تحقیقاتی با شرکت نفت و گاز سرو منعقد کردیم و نتیجه این قرارداد در سال ۱۳۹۰ منجر به ساخت موفقیت آمیز کاتالیست‌های ریفرمر واحدهای احیای مستقیم به روش میدرکس از سوی شرکت نفت و گاز سرو گردید. پس از حصول اطمینان از عملکرد نمومنه های آزمایشی، در سال ۱۳۹۱ یکی از پلنت های فولاد مبارکه با کاتالیست‌های شرکت نفت و گاز سرو بارگذاری شد و در سال ۱۳۹۲ نیز یکی از پلنت های فولاد مبارکه با کاتالیست‌های شرکت فولاد خوزستان با کاتالیست‌های این شرکت بارگذاری گردید. بدین ترتیب نیاز کشور به واردات این کالا حذف گردیده و سالانه میلیون ها دلار صرفه جویی ارزی صورت پذیرفت.
تاثیر بومی‌سازی کاتالیست در صنعت فولادسازی
شرکت فولاد خوزستان با تصمیمی هوشمندانه در دورانی که تحریم ها به شدت کنونی نبودند و شرکت Sud Chemi هیچ مشکلی در فروش کاتالیست به ایران نداشت، تصمیم به بومی‌سازی کاتالیست گرفت. آمار زیر نشان می دهد این اقدام جسورانه فولاد خوزستان چه نقشی در پایداری صنعت فولاد کشور داشته است:
• برای تولید هر تن آهن اسفنجی در سال حدوداً ۰۳۵/۰ کیلوگرم کاتالیست مورد نیاز است.
• به عبارتی برای تولید هر یک میلیون تن اسفنجی، ۳۵ تن کاتالیست در سال مورد نیاز است.
• متوسط قیمت هر کیلوگرم کاتالیست ۱۲-۱۳ یورو است.
• در حال حاضر سالانه بیش از ۲۶ میلیون تن اسفنجی در کشور تولید می‌شود و این مقدار اسفنجی بیش از ۹۰۰ تن کاتالیست نیاز دارد (مهادل ۱۲ میلیون دلار).
• بر اساس افق ۱۴۰۴، در کشور باید ۶۰ میلیون تن اسفنجی تولید شود و این یعنی در سال ۱۴۰۴ نیاز به ۲۱۰۰ تن کاتالیست است و تولید داخلی این کاتالیست یعنی جلوگیری از خروج بیش از ۲۷ میلیون یورو از کشور و اشتغال صدها جوان ایرانی.
• علاوه بر مسائل اقتصادی، باید گفت از انجا که یکی از سهامداران شرکت Sud Chemi ، شرکت UCI آمریکا است، در صورتیکه کاتالیست بومی‌سازی نشده بود، در حال حاضر امکان واردات کاتالیست میسر نبود و این امر به معنای فلج شدن صنعت فولاد کشور است.
بومی‌سازی در فولاد خوزستان
همواره یکی از دغدغه های اصلی شرکت فولاد خوزستان، بومی‌سازی بوده است. همین امر باعث شد در سال ۱۳۷۲ علی رغم اینکه از شرکت KOBE-STEEL و VOSTALPIN پیشنهاد ساخت یک کارخانه ۶۰۰ هزار تنی احیای مستقیم به روش میدرکس منعقد کرده و در حین اجرای طرح، ظرفیت کارخانه را به ۸۰۰ تن افزایش دادیم و نهایتاً اولین کارخانه بومی‌سازی شده احیای مستقیم کشور به نام زمزم، سال ۱۳۸۱ در فولاد خوزستان راه اندازی شد. موفقیت این طرح باعث شد در فاصله ۱۰ سال، بیش از ۲۰ کارخانه مشابه در سراسر ایران نصب و راه اندازی گردد. همچنین ساخت قطعات و تجهیزات مورد نیاز کارخانه، همواره یکی از اهداف فولاد خوزستان بوده است و در همین راستا در سال ۱۳۷۸ واحد بومی‌سازی و ساخت قطعات و تجهیزات در فولاد خوزستان شکل گرفت و از آن زمان تا کنون بیش از ۳۰ هزار قطعه و تجهیزات در فولاد خوزستان بومی‌سازی شده است.