(بخش اول) امروزه با توجه به اهمیت تولید اقتصادی و الزامات زیست‌محیطی که تولید فولاد سبز با کمترین میزان آلایندگی را هدف‌گذاری کرده، کمتر سازمان متعالی‌ای است که تحقق اقتصاد پایدار و اقتصاد چرخشی را در دستور کار خود قرار نداده باشد. راهبردی که خوشبختانه فولاد مبارکه با طراحی، برنامه‌ریزی و اقدامات زیرساختی در آن به موفقیت‌های قابل‌توجهی دست یافته است. در متن حاضر خبرنگار فولاد پای سخنان مجید دادجو مدیر فراوری ضایعات فرایندی فولاد مبارکه نشسته تا خوانندگان محترم را در جریان آخرین دستاوردهای این حوزه قرار دهد.
دستاوردهای واحد فراوری ضایعات فرایندی
فولاد مبارکه با توجه به برنامه‌ها و اهداف کلان شرکت در راستای رشد و شکوفایی اقتصادی در طولانی‌مدت بدون آسیب رساندن به محیط‌زیست و منابع طبیعی، فعالیت‌هایی برای این مهم برنامه‌ریزی و اجرا کرده که مبتنی بر اهداف کلیدی اقتصاد چرخشی در کارآمدی استفاده از منابع، نوآوری و سودآوری و رقابت است. واحد فراوری ضایعات فرایندی با توجه به وجود انواع محصولات جانبی در نواحی تولیدی اقدام به شناسایی و تعریف پروژه‌های بازیابی و فراوری نموده است که نتایج حاصل‌شده به این شرح است:1- بازیابی و ایجاد آهنربای دائم و پودر مغناطیس از پودر اکسیدی نورد سرد؛ 2- بازیابی و ایجاد کلروفریک از پودر اکسیدی نورد سرد؛ بازیابی و تولید کنستانتره از پودر اکسیدی نورد سرد؛ بازیابی و تولید استانات سدیم از لجن واحد قلع‌اندود؛ بازیابی و تولید کنستانتره از لجن کلاریفایر نورد گرم؛ بازیابی و تفکیک دانه‌های فولادی از پوسته‌های اکسیدی ریخته‌گری مداوم.
پودر اکسیدی قرمزرنگ حاصل از فرایند بازیابی اسید به‌عنوان یک محصول جنبی (By Product) در واحد بازیابی اسید اسیدشویی نورد سرد ایجاد می‌گردد. اکسید آهن جذب‌شده در فرایند شست‌وشوی ورق با اسید، در کوره حرارتی بازیابی اسید به‌صورت پسماند پودر اکسیدی قرمزرنگ بازیافت می‌شود و بخشی از آن جهت تولید آهنربای دائم به شرکت گسترش مواد مغناطیسی تابان و جهت تولید پودر مغناطیس به شرکت مغناطیس صنعت اصفهان ارسال می‌شود.
معرفی آهنربای دائم:
آهنربای دائمی از مواد فرومغناطیسی که ساختار اتمی آن دارای گشتاور مغناطیسی است ساخته می‌شود. کانی‌های مورداستفاده در ساخت آهنربای دائم دارای آرایش مولکولی آشفته است؛ اما تحت هدایت یک نیروی خارجی مانند میدان مغناطیسی، آرایش مولکولی آن به‌گونه‌ای یکسان تمایل پیدا می‌کند و خواص مغناطیسی نشان می‌دهد. پس از مغناطیس شدن ماده فرومغناطیسی، حوزه‌های مغناطیسی داخلی مرتب‌شده به‌صورت منظم و در یک جهت، آهنربا را تشکیل می‌دهند. انواع مختلف مواد مغناطیسی دائمی مانند فریت‌ها به مواد مغناطیسی‌ای اطلاق می‌گردد که جزء اصلی تشکیل‌دهنده آن اکسید آهن است و رفتار فرومغناطیس دارد. از ویژگی‌های اصلی این مواد، رسانایی کم، عمر طولانی، عایق الکتریکی، مقاوم در برابر عوامل شیمیایی، اکسیداسیون و خوردگی و نیز رفتارپذیری مغناطیسی مناسب است. آلیاژ آهن - کبالت - نیکل و آلیاژ آهن خاکی کمیاب، مانند آلومینیوم - نیکل کبالت، کبالت ساماریوم، بور آهن نئودیمیم ساخته می‌شوند.
ویژگی خاص پودر اکسید اسیدشویی ورق واحد نورد سرد شرکت فولاد مبارکه:
پودر اکسید پسماند ناشی از فرایند اسیدشویی ورق در واحد نورد سرد مجتمع فولاد به‌دلیل چگالی کم، اندازه دانه مناسب و خلوص بالای Fe203 موجود در آن، پتانسیل مناسبی برای تولید مواد مغناطیسی فراهم می‌کند.
فرایند تولید آهنربای دائمی فریتی:
فرایند اصلی تولید آهنرباهای فریتی شامل تف جوشی اولیه، جهت‌گیری ناهمسانگرد و تف جوشی نهایی است. در فرایند تف جوشی اولیه، عمل کلسیناسیون همراه با شکل‌گیری کریستال‌های هگزافریتی در چگالی و اندازه‌های استاندارد انجام می‌گیرد. این مرحله به علت انجام عمل اکسیداسیون تحت‌فشار، بسیار حساس است و نیازمند اضافه کردن موادی برای تسهیل در تشکیل ساختار بلوری موردنظر و دست‌یابی به چگالی مناسب برای مراحل بعد است. این مرحله در کوره‌های مخصوص همراه با کنترل پیوسته دما انجام می‌گیرد.
در فرایند همسانگردی، ساختارهای هگزانول ایجادشده بر اثر زینترینگ اولیه تحت اندازه دانه معین و عمدتاً یکنواخت تحت میدان مغناطیسی فشرده و یک قطعه آهنربای ناهمسانگرد شکل می‌گیرد که ساختار سازه کریستالی آن ناپایدار است.
در مرحله تف جوشی نهایی سازه‌های کریستالی ناپایدار در بیش از ده مرحله حرارتی تحت عملیات تف جوشی قرار می‌گیرند که باعث شکل‌گیری و رشد ساختار کریستالی آهنربای ناهمسانگرد شده و سرامیک نهایی در این مرحله تولید می‌گردد.
کاربردهای آهنربای دائم:
مواد مغناطیسی پایه فریت با شکل‌های گوناگون برای ساخت القاگرها و ترانسفورماتورهای کوچک، ماشین‌های الکتریکی مغناطیس دائم، ساخت آهنربای درب یخچال‌ها، بلندگوها و میکروفون‌ها، جداکننده‌های مواد معدنی، عایق‌های خودرو، دام‌پروری، تقویت آب کشاورزی، تصفیه آب و کاهنده‌های مصرف سوخت، کارت‌های الکترونیکی، رادارهای نظامی و تجهیزات هسته‌ای و .... استفاده می‌شوند.
بازار جهان و ایران:
در سال 2022، تجارت آهنرباهای دائمی حدود 35 میلیارد دلار برآورده شد و انتظار می‌رود بازار آهنرباهای سرامیکی از نظر ارزش رشد کند و پیش‌بینی می‌شود تا سال 2032 به 78.9 میلیارد دلار برسد. افزایش تقاضا از طرف بخش خودرو یکی از نیروهای اصلی توسعه بازار آهنربای دائمی است.
هزینه نوسان مواد خام، مستقیماً بر بازار آهنربای دائمی تأثیر می‌گذارد و رشد بازار آهنربای دائمی جهانی را محدود می‌کند؛ بنابراین پیش‌بینی می‌شود تقاضا از عرضه پیشی بگیرد و منجر به انحصار در فروش شود.
آسیا و اقیانوسیه (آسیا پاسیفیک) بزرگ‌ترین بازار آهنربا است و 72 درصد از کل سهم درآمد را به خود اختصاص می‌دهد که محل بسیاری از تولیدکنندگان خودرو و لوازم الکترونیکی مصرفی است که این منطقه را به یک مرکز تولید بین‌المللی تبدیل کرده است. کشور ما به‌دلیل وجود پتانسیل گسترده مواد معدنی مناسب می‌تواند بخش مناسبی از این بازار را تأمین کند؛ اما به‌دلیل خام‌فروشی، نبود مواد اولیه فراوری‌شده به مقدار کافی، عدم حمایت دولت و صنایع بالادستی و نیز عدم توجه به تکنولوژی صنعتی مواد سرامیکی این بازار مغفول مانده است.
در کشور ما سالانه حداقل 7 میلیون دلار آهنربای فریتی با ارز مبادله‌ای وارد می‌گردد که عمده مصرف آن در زمینه خودروسازی و صنایع مرتبط و همچنین صنعت نوین و رو به رشد ماشین‌های الکتریکی مغناطیس دائم است.
معرفی مشتریان پودر اکسیدی اسید شویی جهت تولید آهنربای دائم:
در حال حاضر شرکت‌های گسترش مواد مغناطیس تابان و مغناطیس صنعت اصفهان از پودر اکسیدی اسیدشویی مجتمع فولاد مبارکه برای تولید مواد مغناطیسی استفاده می‌کنند.
در سال 1382 با حضور وزیر صنایع وقت، واحد تولید آهنربای دائم به نام شرکت گسترش مواد مغناطیس تابان بر اساس و به‌منظور مصرف پودر اکسیدی اسیدشویی واحد نورد سرد شرکت فولاد مبارکه دایر شد که این مهم علاوه بر مصرف بخشی از پسماند، دانش تولید مواد مغناطیسی فریتی را در کشور ایجاد و بخشی از نیاز کشور را از این محصول مهم و استراتژیک برطرف کرده است.
از تولیدات این شرکت می‌توان به این موارد اشاره کرد: محصول پودر مغناطیسی (محصول بی‌شکل)؛ محصولات پودر مغناطیسی که در ساخت عایق ارتعاشی بدنه خودرو و ساخت آهنربای پلی مری درب یخچال و فریزر استفاده می‌شود؛ محصولات شامل انواع قطعات آهنربای دائمی؛ محصولات شامل قطعات رینگ، قطعات سگمنت، قطعات بلوک، قطعات همسانگرد (ایزوتروپ).
قطعات آهنربای رینگ در ساخت بلندگوهای خودرو و کامپیوتر و انواع رادیوپخش استفاده می‌شوند. قطعات آهنربای سگمنت در ساخت انواع موتورهای DC خودرو مانند موتور فن بخاری، موتور برف‌پاک‌کن، موتور استارت خودرو، موتور پمپ‌بنزین، موتور شیشه بالابر و غیره مصرف می‌شوند. قطعات شامل انواع قرص و بلوک مصارف گوناگونی دارند؛ مثلاً به‌عنوان جداکننده و در مدارات فرمان الکتریک و الکترونیکی مصرف می‌گردند. قطعات همسانگرد (ایزوتروپ) نیز که فرایند تولید متفاوتی نسبت به قطعات ناهمسانگرد (انیزوتروپ) دارند در دستگاه‌های مختلف مثل شماره انداز کنتور گاز کاربرد دارند.
با بهره‌مندی از اقتصاد پایدار بر محور اقتصاد چرخشی و حمایت‌های شرکت فولاد مبارکه از شرکت‌های دانش‌بنیان نظیر شرکت گسترش مواد مغناطیسی تابان و شرکت مغناطیس صنعت اصفهان، سالانه بخشی از میزان تولید پودر اکسیدی واحد نورد سرد که حدود 8000 تن است، توسط این شرکت‌ها به ارزش‌افزوده تبدیل می‌شود و سهم قابل‌توجهی در تولید آهنربای موردنیاز داخلی و پودر مغناطیس دارد که در سایر صنایع به کار می‌رود و از خروج میزان قابل‌توجهی ارز جلوگیری می‌کند. این شرکت‌ها به‌عنوان تنها دارندگان تکنولوژی تولید صنعتی مواد فریتی در کشور و احتمالاً غرب آسیا، توانسته‌اند برای حدود 50 نفر اشتغال مستقیم و بیش از 1250 نفر اشتغال غیرمستقیم فراهم کند.