مجتمع فولاد مبارکه اصفهان

مجتمع فولاد مبارکه اصفهان، به عنوان بزرگترین تولیدکننده ورق‌های فولادی تخت در خاورمیانه و شمال آفریقا و همچنین بزرگترین شرکت صنعتی در ایران، نقشی حیاتی در اقتصاد و صنعت کشور ایفا می‌کند. این مجموعه که سهم ۱ درصدی از تولید ناخالص ملی (GDP) را به خود اختصاص داده، با ارزش بازار بیش از ۶۰۰ هزار میلیارد تومان، زنجیره‌ای یکپارچه از تولید فولاد را از مرحله فرآوری مواد خام آغاز و تا تولید محصولات پوشش‌دار نهایی ادامه می‌دهد.

فرآیند تولید ورق در فولاد مبارکه شامل شش مرحله اصلی و پیوسته است: فرآوری سنگ آهن و تولید گندله، تولید آهن اسفنجی، فولادسازی و ریخته‌گری پیوسته برای تولید تختال (Slab)، نورد گرم برای تولید کلاف گرم (ورق سیاه)، نورد سرد برای تولید ورق روغنی، و در نهایت عملیات تکمیلی و پوشش‌دهی برای تولید ورق‌های گالوانیزه، رنگی و قلع اندود.

• مراحل اولیه تولید: آهن‌سازی و فولادسازی

زنجیره تولید در فولاد مبارکه با آهن‌سازی آغاز می‌شود. این ناحیه شامل فرآوری سنگ آهن و تولید گندله، و سپس تولید آهن اسفنجی (DRI) است. فولاد مبارکه بزرگترین تولیدکننده متمرکز آهن اسفنجی در جهان محسوب می‌شود و با ظرفیت ترکیبی ۸ میلیون تن در سال، از روش احیای مستقیم میدرکس (MIDREX)  که متکی بر گاز طبیعی است، استفاده می‌کند.

پس از تولید آهن اسفنجی، فرآیند فولادسازی در کوره‌های قوس الکتریکی (EAF) و با افزودن قراضه و فروآلیاژها آغاز می‌شود تا ذوب صورت گیرد. فولاد مذاب برای تصفیه نهایی، گوگردزدایی، فسفرزدایی و تنظیم دقیق ترکیب شیمیایی به متالورژی ثانویه (کوره پاتیلی و گاززدایی خلاء) منتقل می‌شود. محصول نهایی این مرحله، تختال (Slab) فولاد کربنی است. ماشین‌های ریخته‌گری پیوسته توانایی تولید تختال‌هایی با ضخامت ۲۵۰ تا ۳۰۰ میلی‌متر و عرض حداکثر ۲۰۳۷ میلی‌متر را دارند .

• ناحیه نورد: تبدیل تختال به کلاف نهایی

فرآیندهای نورد، هسته تولید ورق تخت در فولاد مبارکه هستند که تختال‌های ضخیم را به ورق‌های نهایی با ضخامت و خواص مکانیکی مشخص تبدیل می‌کنند.

• نورد گرم و تولید ورق سیاه (Hot Strip Mill)

ناحیه نورد گرم مسئول تبدیل تختال‌های ضخیم به کلاف‌های گرم (ورق سیاه) با ضخامت ۱.۵ تا ۱۶ میلی‌متر است. ظرفیت سالیانه خط نورد گرم فولاد مبارکه با اجرای طرح‌های توسعه به ۵.۵ میلیون تن رسیده است .

مراحل و جزئیات نورد گرم

• 1-پیش‌گرمایش تختال: تختال‌های ورودی با ابعاد ۲۰۰ میلی‌متر ضخامت و ۶۵۰ تا ۱۸۸۰ میلی‌متر عرض، وارد چهار کوره پیشگرم می‌شوند. در این کوره‌ها، تختال‌ها طی ۱۵۰ تا ۱۸۰ دقیقه به دمای حدود ۱۲۵۰ تا ۱۲۸۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسند تا برای تغییر شکل پلاستیک آماده شوند .
• 2-پوسته شکنی (Descaling): تختال‌های خروجی دارای لایه اکسیدی (Scale) هستند. این لایه ابتدا با اعمال فشار مختصر توسط غلتک‌های عمودی شکسته شده و سپس با فشار آب حدود ۲۰۰ اتمسفر از سطح ورق تمیز می‌گردد. این فرآیند همچنین اولین مرحله کاهش عرض تختال را نیز انجام می‌دهد .
• 3-نورد مقدماتی(Roughing): نورد در اینجا به منظور تقلیل ضخامت تختال و رساندن آن به ضخامت مورد نیاز نورد نهایی است . این مرحله شامل دو قفسه رفت و برگشتی است که در هر مرحله (پاس)، ضخامت تختال تا ۲۵ درصد کاهش می‌یابد . محصول خروجی این بخش، ورقی با ضخامت تقریبی ۴۰ میلی‌متر و طول حدود ۵۰ متر است .
• 4-قیچی برش (Crop Shear): پیش از ورود به نورد نهایی، دستگاه قیچی ابتدا و انتهای ناموزون ورق را که در اثر فرآیندهای مکانیکی و حرارتی معیوب شده‌اند، قطع می‌کند تا از آسیب به تجهیزات حساس خط نورد جلوگیری شود .
• 5-کنترل ترمومکانیکال (TMCP): برای تعیین خواص مکانیکی نهایی ورق گرم، کنترل دقیق دو پارامتر حیاتی است: درجه حرارت نورد نهایی و درجه حرارت کلاف‌پیچی. این کنترل‌ها ریزساختار فولاد را مدیریت کرده و امکان تولید گریدهای با مقاومت و کیفیت بالا (مانند ورق ۱۶ میلی‌متری با استحکام بالا) را فراهم می‌سازند.
  • نورد سرد و عملیات تکمیلی (Cold Reduction)

حدود ۲۵ درصد از کلاف‌های گرم تولیدشده برای تبدیل به ورق‌های سرد (ورق روغنی) یا پوشش‌دار، به ناحیه نورد سرد منتقل می‌شوند. هدف اصلی نورد سرد، کاهش ضخامت ورق تا ابعاد نهایی (۰.۳۵ تا ۳ میلی‌متر) و افزایش خواص استحکامی و دقت ابعادی است.

مراحل و جزئیات نورد سرد

• 1-اسیدشویی(Pickling) : نخستین گام، حذف کامل لایه اکسیدی سیاه است که در دمای بالا حین نورد گرم بر سطح ورق تشکیل شده است. این فرآیند با استفاده از اسید کلریدریک (HCl) در دو واحد مجزا و با ظرفیت تولید ۲ میلیون تن در سال انجام می‌شود. ورق‌های اسیدشویی شده، که زیرلایه محصولات نورد سرد هستند، معمولاً در ضخامت‌های ۱.۶ تا ۶ میلی‌متر تولید می‌شوند .
• 2-نورد تاندم میل ۵ قفسه‌ای: این واحد حساس‌ترین قسمت فرآیند نورد سرد است. کلمه “تاندم” به معنای پشت سر هم بودن قفسه‌های نورد است. ورق با عبور متوالی از پنج قفسه نورد، ضخامتش به شدت کاهش می‌یابد تا به ابعاد نهایی محصول سرد (۰.۳۵ تا ۳ میلی‌متر) برسد. این فرآیند در دمایی پایین‌تر از دمای تبلور مجدد صورت می‌گیرد و منجر به افزایش سختی و تنش تسلیم می‌شود.
• 3-شستشوی الکترولیتی و آنیلینگ: نورد سرد، شکل‌پذیری ورق را کاهش می‌دهد. برای بازیابی خواص متالورژیکی و افزایش داکتیلیته، ورق ابتدا تحت شستشوی الکترولیتی برای چربی‌زدایی قرار گرفته و سپس عملیات Annealingانجام می‌شود. در آنیل‌شده، ورق تا دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد گرم شده و سپس به آرامی خنک می‌شود تا ساختار مولکولی آن اصلاح گردد.
• 4-نورد پوسته‌زنی (Skin Pass) و تمپر میل: در نهایت، ورق‌های سرد برای بهبود پرداخت سطح، یکنواختی ضخامت و کنترل پدیده تسلیم (Yield Point) از واحد اسکین پاس یا تمپر میل عبور می‌کنند. تمپر میل به طور خاص برای کلاف‌های ارسالی به خط قلع اندود استفاده می‌شود. محصولات نورد سرد در گریدهای مختلف شامل معمولی (ST12)، نیمه‌کشش (ST13) و فوق کشش (ST14) تولید می‌شوند.
• تولید محصولات پوشش‌دار با ارزش افزوده

محصولات پوشش‌دار، نقطه اوج زنجیره ارزش در فولاد مبارکه هستند و مقاومت ورق را در برابر خوردگی افزایش می‌دهند.

• ورق گالوانیزه (Galvanized Sheet)

فولاد مبارکه ورق‌های گالوانیزه را به روش غوطه‌وری گرم پیوسته (Hot-Dip Galvanizing – HDG) تولید می‌کند. ورق سرد پس از تمیزکاری، وارد کوره آنیلینگ شده تا عملیات بازپخت صورت گیرد. سپس در حمام مذاب روی غوطه‌ور می‌شود تا لایه‌ای محافظ از روی خالص یا آلیاژ آهن-روی روی سطح فولاد تشکیل گردد. پس از پوشش‌دهی، ورق کروماته می‌شود تا مقاومت در برابر خوردگی افزایش یابد. تولید بر اساس استانداردهای اروپایی (مانند EN 10327 و EN 10326) انجام می‌شود.

• ورق رنگی (Pre-Painted Coil)

• ماده اولیه و ظرفیت: زیرلایه ورق رنگی، کلاف گالوانیزه و کلاف نورد اسکین شده است. ظرفیت تولید ورق رنگی ۱۰۰ هزار تن در سال است.
• فرآیند پوشش‌دهی غلتکی (Roll Coating): شامل تمیزکاری سطح ورق برای حذف چربی‌ها و ناخالصی‌ها، پیش‌تیمار شیمیایی، اعمال رنگ پرایمر (آستری) با ضخامت ۵ میکرون و پخت آن، و در نهایت اعمال رنگ نهایی با ضخامت ۲۰ میکرون و پخت مجدد است.

  • ورق قلع اندود (Tinplate)

ورق قلع اندود با پوشش قلع، مقاومت بسیار بالایی در برابر زنگ‌زدگی دارد و عمدتاً در بسته‌بندی مواد غذایی و تجهیزات الکتریکی استفاده می‌شود . فرآیند تولید این محصول در MSC از روش الکترولیت بهره می‌برد . این روش امکان کنترل دقیق و یکنواخت ضخامت بسیار نازک پوشش قلع را فراهم می‌کند .

• مدیریت پایداری و چشم‌انداز آینده

فولاد مبارکه در زمینه مدیریت محیط زیست، به‌ویژه در مناطق کم‌آب، مصرف آب خود را به میزان بی‌سابقه‌ای کاهش داده است. مصرف آب این شرکت تنها ۲.۵ لیتر به ازای هر کیلوگرم تولید فولاد (یا ۲.۵ متر مکعب بر تن فولاد) است، که آن را در رتبه برتر کم‌مصرف‌ترین فولادسازان جهانی قرار می‌دهد. در زمینه مدیریت پسماند،MSC  با تدوین “اطلس ضایعات” در مسیر دستیابی به هدف پسماند صفر تا سال ۱۴۵۰ حرکت می‌کند. پسماندهایی مانند سرباره به صنایع پایین‌دستی مانند کارخانجات سیمان فروخته می‌شوند تا اقتصاد چرخشی تقویت شود.

حرکت به سمت فولاد سبز: استراتژی اصلی MSC برای دستیابی به فولاد سبز، حرکت به سمت حذف سوخت‌های فسیلی و استفاده از هیدروژن به عنوان عامل احیاکننده در فرآیند احیای مستقیم (فناوری‌هایی نظیر HyREX/HYFOR) است. این اقدام برای کاهش ردپای کربن و حفظ جایگاه رقابتی در بازارهای صادراتی جهانی که به محصولات کم‌کربن حساس هستند، ضروری است .

زنجیره تولید ورق فولادی در مجتمع فولاد مبارکه اصفهان، نمونه‌ای از یک فرآیند تولید صنعتی یکپارچه است که با تمرکز بر مدیریت کیفیت ریزساختاری در نورد گرم و سرد، محصولات تخصصی با ارزش افزوده بالا (مانند ورق‌های پوشش‌دار) را تولید می‌کند. تعهد شرکت به نوآوری‌های محیط زیستی، به ویژه در زمینه بهینه‌سازی مصرف آب و حرکت استراتژیک به سمت احیای هیدروژنی، پایداری و مزیت رقابتی آن را در سطح جهانی تضمین می‌نماید.