با نزدیک شدن به فصل زمستان، تأمین انرژی بار دیگر به یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های صنعت فولاد ایران تبدیل می‌شود. افزایش مصرف گاز در بخش خانگی و تجاری، در کنار محدودیت ظرفیت تأمین، معمولاً باعث می‌شود صنایع با کاهش سهمیه یا توقف موقت فعالیت روبه‌رو شوند. این مسئله برای صنعت فولاد اهمیت ویژه‌ای دارد؛ زیرا گاز طبیعی در بخش‌هایی از این زنجیره فقط نقش سوخت را ایفا نمی‌کند، بلکه یکی از مواد اصلی فرایند تولید به شمار می‌رود.
وابستگی صنعت فولاد ایران به روش احیای مستقیم باعث شده محدودیت گاز، بیش از همه بر تولید آهن اسفنجی اثر بگذارد. کاهش تولید این محصول نیز می‌تواند فعالیت واحدهای فولادسازی را با مشکل مواجه کند و در ادامه، عرضه شمش، میلگرد، تیرآهن و سایر محصولات فولادی را تحت تأثیر قرار دهد.
بنابراین، بررسی اثر ناترازی گاز تنها به میزان کاهش تولید یک کارخانه محدود نمی‌شود؛ بلکه باید پیامدهای آن را در تمام حلقه‌های زنجیره فولاد، از واحدهای احیای مستقیم تا کارخانه‌های نورد و بازار مصرف، دنبال کرد.
چرا صنعت فولاد به گاز طبیعی وابسته است؟
گاز طبیعی یکی از حامل‌های اصلی انرژی در صنعت فولاد ایران است. اهمیت این منبع به‌ویژه در کارخانه‌هایی بیشتر دیده می‌شود که از فناوری احیای مستقیم برای تبدیل گندله سنگ‌آهن به آهن اسفنجی استفاده می‌کنند.
در این روش، اکسیژن موجود در اکسیدهای آهن با استفاده از گازهای احیاکننده، عمدتاً هیدروژن و مونوکسید کربن، جدا می‌شود. گاز طبیعی در فرایند تولید این گازهای احیاکننده نقش اساسی دارد. به همین دلیل، کاهش دسترسی به گاز می‌تواند مستقیماً عملکرد واحدهای احیای مستقیم را محدود کند.
این وابستگی با سایر بخش‌های صنعت تفاوت دارد. در بعضی واحدهای حرارتی، امکان استفاده از سوخت‌های جایگزین مانند گازوئیل وجود دارد؛ اما جایگزینی گاز طبیعی در فرایند احیای مستقیم به این سادگی امکان‌پذیر نیست. زیرا گاز در این بخش تنها منبع تولید حرارت نیست و در واکنش شیمیایی احیای سنگ‌آهن نیز نقش دارد.
بر اساس اظهارات مدیر اجرایی انجمن تولیدکنندگان فولاد ایران، حدود ۷۰ درصد مصرف گاز زنجیره فولاد به بخش احیای مستقیم اختصاص دارد. همچنین در برخی برآوردهای صنعتی، مصرف گاز زنجیره فولاد حدود ۵۵۰ مترمکعب به‌ازای تولید هر تن فولاد عنوان شده است؛ البته این میزان با توجه به فناوری، ترکیب واحدها و مرز محاسبه مصرف انرژی متفاوت خواهد بود.
واحدهای احیای مستقیم؛ آسیب‌پذیرترین حلقه زنجیره فولاد
در میان بخش‌های مختلف صنعت فولاد، واحدهای تولید آهن اسفنجی بیشترین وابستگی فرایندی را به گاز طبیعی دارند. این واحدها با استفاده از گاز احیاکننده، گندله سنگ‌آهن را به محصولی تبدیل می‌کنند که ماده اولیه اصلی بسیاری از کارخانه‌های فولادسازی با کوره قوس الکتریکی است.
وقتی سهمیه گاز این کارخانه‌ها کاهش پیدا می‌کند، امکان ادامه تولید با ظرفیت قبلی از بین می‌رود. در صورت محدودیت شدید یا قطع کامل گاز، فعالیت واحد احیای مستقیم ممکن است متوقف شود.
پیامد این اتفاق تنها به کاهش تولید آهن اسفنجی محدود نمی‌ماند. کارخانه‌های فولادسازی که برای تأمین خوراک خود به این محصول وابسته‌اند، ممکن است با کمبود مواد اولیه روبه‌رو شوند. در نتیجه، حتی واحدهایی که در مرحله بعدی زنجیره قرار دارند و مستقیماً با محدودیت گاز مواجه نیستند، می‌توانند از این وضعیت آسیب ببینند.
از طرف دیگر، کاهش عرضه آهن اسفنجی ممکن است رقابت برای تأمین این ماده اولیه را افزایش دهد و هزینه خرید آن را برای فولادسازان بالا ببرد.
فولادسازی؛ تأثیر غیرمستقیم کمبود آهن اسفنجی
پس از تولید آهن اسفنجی، این محصول در بسیاری از کارخانه‌ها به همراه قراضه فولادی وارد کوره قوس الکتریکی می‌شود تا پس از ذوب و انجام فرایندهای لازم، فولاد مذاب تولید شود.
در این مرحله، برق نقش مهمی در تأمین انرژی کوره دارد؛ بنابراین محدودیت برق یکی از چالش‌های مستقیم فولادسازی است. با این حال، کمبود گاز نیز از مسیر کاهش تولید آهن اسفنجی بر عملکرد این بخش اثر می‌گذارد.
به بیان دیگر، ممکن است یک کارخانه فولادسازی از نظر تأمین برق و تجهیزات آمادگی ادامه فعالیت داشته باشد، اما به دلیل کاهش دسترسی به آهن اسفنجی نتواند با ظرفیت موردنظر تولید کند.
در چنین شرایطی، فولادسازان برای تأمین خوراک موردنیاز خود ممکن است به خرید آهن اسفنجی از بازار، استفاده بیشتر از قراضه یا تغییر ترکیب مواد اولیه روی بیاورند. البته امکان اجرای این راهکارها به شرایط فنی کوره، کیفیت مواد اولیه، موجودی انبار و صرفه اقتصادی آن‌ها بستگی دارد.
بنابراین، محدودیت گاز در واحدهای احیای مستقیم می‌تواند با ایجاد اختلال در تأمین خوراک، تولید شمش فولادی را نیز کاهش دهد.
کارخانه‌های نورد؛ تأثیر کمبود مواد اولیه بر تولید محصولات نهایی
کارخانه‌های نورد در مراحل پایانی زنجیره فولاد قرار دارند. این واحدها با دریافت شمش، بیلت، بلوم یا تختال و انجام فرایندهای حرارتی و مکانیکی، محصولات نهایی مانند میلگرد، تیرآهن، نبشی، ناودانی و انواع ورق را تولید می‌کنند.
در بسیاری از کارخانه‌های نورد، گاز طبیعی برای گرم کردن کوره‌های پیش‌گرم و آماده‌سازی مواد اولیه استفاده می‌شود. به همین دلیل، محدودیت گاز می‌تواند به‌صورت مستقیم نیز فعالیت این واحدها را تحت تأثیر قرار دهد. البته میزان وابستگی هر کارخانه به گاز، به نوع تجهیزات و فناوری مورد استفاده بستگی دارد.
با این حال، یکی از مهم‌ترین پیامدهای کمبود گاز برای نوردکاران، اختلال غیرمستقیم در تأمین شمش و تختال است. اگر تولید فولاد میانی کاهش پیدا کند، کارخانه‌های نورد ممکن است نتوانند مواد اولیه موردنیاز خود را به‌موقع تهیه کنند.
در چنین وضعیتی، حتی واحدهایی که محدودیت انرژی کمتری دارند، ممکن است به دلیل کمبود خوراک، کاهش ظرفیت تولید یا توقف موقت خطوط را تجربه کنند.
در نتیجه، محدودیت گاز می‌تواند به کاهش عرضه محصولات نهایی و ایجاد نوسان در بازار میلگرد، تیرآهن و سایر مقاطع فولادی منجر شود.
آیا بخش‌های بالادستی زنجیره فولاد هم آسیب می‌بینند؟
بخش‌های بالادستی زنجیره فولاد شامل استخراج سنگ‌آهن، تولید کنسانتره و گندله‌سازی هستند. این واحدها نیز برای فعالیت به انرژی نیاز دارند؛ اما نوع و میزان وابستگی آن‌ها به گاز با واحدهای احیای مستقیم یکسان نیست.
برای مثال، در فرایند تولید کنسانتره، برق مصرف قابل‌توجهی در بخش‌هایی مانند خردایش، آسیاب و جداسازی مواد معدنی دارد. در کارخانه‌های گندله‌سازی نیز انرژی حرارتی برای پخت و آماده‌سازی گندله موردنیاز است و نوع سوخت مصرفی می‌تواند با توجه به فناوری کارخانه متفاوت باشد.
به همین دلیل، محدودیت گاز لزوماً به معنای توقف یکسان تمام واحدهای معدنی و فرآوری نیست. با این حال، اگر کمبود انرژی بر تولید گندله اثر بگذارد، تأمین خوراک واحدهای احیای مستقیم نیز در ادامه با مشکل مواجه خواهد شد.
در واقع، آسیب به هر حلقه می‌تواند تعادل عرضه و تقاضا را در بخش‌های بعدی زنجیره تغییر دهد؛ هرچند شدت این اثر به میزان موجودی مواد اولیه، ظرفیت ذخیره‌سازی و امکان تأمین از منابع دیگر بستگی دارد.
محدودیت گاز چگونه قیمت محصولات فولادی را تحت تأثیر قرار می‌دهد؟
کاهش تولید در زنجیره فولاد می‌تواند از چند مسیر بر قیمت محصولات نهایی اثر بگذارد:
کاهش عرضه آهن اسفنجی: محدودیت فعالیت واحدهای احیای مستقیم، میزان مواد اولیه در دسترس فولادسازان را کاهش می‌دهد.
افزایش هزینه تأمین مواد اولیه: رقابت برای خرید آهن اسفنجی و شمش ممکن است هزینه تأمین خوراک کارخانه‌ها را افزایش دهد.
کاهش تولید شمش: کمبود مواد اولیه یا محدودیت انرژی در فولادسازی می‌تواند عرضه فولاد میانی را کاهش دهد.
اختلال در تولید محصولات نوردی: کاهش دسترسی به شمش و افزایش هزینه‌های تولید، فعالیت نوردکاران را تحت فشار قرار می‌دهد.
تغییر رفتار خریداران: نگرانی از کاهش عرضه ممکن است برخی مصرف‌کنندگان را به جلو انداختن خرید یا افزایش موجودی انبار ترغیب کند.
با این حال، کاهش تولید همیشه به افزایش قیمت منجر نمی‌شود. وضعیت تقاضای داخلی، رکود ساخت‌وساز، حجم موجودی انبارها، قیمت مواد اولیه و شرایط صادرات نیز در تعیین مسیر بازار نقش دارند. برای مثال، اگر هم‌زمان با محدودیت تولید، تقاضای میلگرد و سایر محصولات ساختمانی نیز ضعیف باشد، فشار افزایشی بر قیمت‌ها ممکن است محدود بماند.
بنابراین، اثر نهایی کمبود گاز بر قیمت میلگرد، تیرآهن و ورق به میزان کاهش عرضه در مقایسه با سطح تقاضا بستگی دارد.
آیا سوخت جایگزین می‌تواند مشکل صنایع فولادی را حل کند؟
استفاده از سوخت‌های جایگزین یکی از راهکارهایی است که در زمان محدودیت گاز برای برخی واحدهای صنعتی مطرح می‌شود. برای مثال، بعضی کوره‌های حرارتی در صورت برخورداری از تجهیزات مناسب می‌توانند با سوخت مایع مانند گازوئیل فعالیت کنند.
اما این راهکار برای تمام بخش‌های زنجیره فولاد قابل استفاده نیست. همان‌طور که اشاره شد، گاز طبیعی در واحدهای احیای مستقیم علاوه بر تأمین انرژی، در فرایند شیمیایی تولید آهن اسفنجی نقش دارد. ازاین‌رو، جایگزینی مستقیم آن با گازوئیل یا سایر سوخت‌های مایع، راه‌حل ساده و قابل اجرایی برای ادامه تولید محسوب نمی‌شود.
از طرف دیگر، استفاده از سوخت جایگزین در واحدهای حرارتی نیز به وجود مشعل‌های سازگار، تجهیزات ذخیره‌سازی، زیرساخت انتقال سوخت و ملاحظات زیست‌محیطی وابسته است. هزینه تأمین و انتقال سوخت جایگزین نیز می‌تواند بر قیمت تمام‌شده محصولات اثر بگذارد.
در نتیجه، سوخت جایگزین ممکن است در بعضی بخش‌ها بخشی از محدودیت را کاهش دهد، اما به‌تنهایی قادر به برطرف کردن مشکل ناترازی گاز در کل صنعت فولاد نیست.
راهکارهای کاهش خسارت ناشی از محدودیت گاز در زمستان
اگرچه تأمین پایدار گاز به زیرساخت‌های گسترده و سرمایه‌گذاری در بخش تولید و انتقال انرژی نیاز دارد، کارخانه‌های فولادی نیز می‌توانند با برنامه‌ریزی دقیق‌تر، بخشی از خسارت ناشی از محدودیت‌ها را کاهش دهند.
مهم‌ترین راهکارهای قابل بررسی عبارت‌اند از:
۱. مدیریت موجودی آهن اسفنجی و شمش
ذخیره‌سازی مواد اولیه و محصولات میانی در دوره‌هایی که محدودیت انرژی کمتر است، می‌تواند در زمان کاهش تولید به حفظ فعالیت برخی واحدها کمک کند. البته این راهکار به ظرفیت انبار، هزینه نگهداری و شرایط فنی ذخیره‌سازی وابسته است.
۲. هماهنگی برنامه تولید میان حلقه‌های زنجیره
واحدهای احیای مستقیم، فولادسازی و نورد باید برنامه تولید خود را با توجه به سهمیه انرژی و موجودی مواد اولیه تنظیم کنند. هماهنگی میان این بخش‌ها می‌تواند از انباشت محصول در یک حلقه و کمبود خوراک در حلقه دیگر جلوگیری کند.
۳. افزایش بهره‌وری انرژی
بهینه‌سازی کوره‌ها، کاهش اتلاف حرارت، تعمیر و نگهداری تجهیزات و استفاده از سامانه‌های پایش مصرف انرژی می‌تواند میزان مصرف به‌ازای تولید هر تن محصول را کاهش دهد.
۴. توسعه زیرساخت‌های تأمین انرژی
سرمایه‌گذاری در تأمین پایدار گاز، توسعه نیروگاه‌های اختصاصی و استفاده از منابع انرژی جایگزین در بخش‌های سازگار، می‌تواند وابستگی کارخانه‌ها به شبکه سراسری را کاهش دهد.
۵. تنظیم برنامه صادرات و فروش
تولیدکنندگان می‌توانند با توجه به محدودیت‌های احتمالی انرژی، برنامه تحویل سفارش‌ها و تعهدات صادراتی خود را واقع‌بینانه‌تر تنظیم کنند تا توقف تولید به تأخیر در تحویل و افزایش هزینه‌های تجاری منجر نشود.
جمع‌بندی؛ کمبود گاز فقط یک مشکل انرژی نیست
محدودیت گاز در زمستان یکی از مهم‌ترین ریسک‌های عملیاتی صنعت فولاد ایران است؛ زیرا پیامدهای آن به یک کارخانه یا مرحله مشخص محدود نمی‌شود. بیشترین آسیب مستقیم متوجه واحدهای احیای مستقیم و تولید آهن اسفنجی است؛ اما کاهش عرضه این محصول می‌تواند فولادسازی، تولید شمش و فعالیت کارخانه‌های نورد را نیز با اختلال مواجه کند.
در کنار این موارد، واحدهای بالادستی و تأمین‌کنندگان مواد اولیه نیز ممکن است از تغییر برنامه تولید و کاهش تقاضای حلقه‌های بعدی تأثیر بپذیرند.
در نهایت، میزان اثرگذاری محدودیت گاز بر بازار فولاد به شدت و مدت محدودیت‌ها، سطح ذخایر مواد اولیه، امکان استفاده از سوخت جایگزین و وضعیت تقاضای داخلی و صادراتی بستگی دارد. به همین دلیل، مدیریت مصرف انرژی و هماهنگی میان حلقه‌های زنجیره، در کنار توسعه زیرساخت‌های تأمین گاز، برای کاهش خسارت‌های زمستانی صنعت فولاد اهمیت زیادی دارد.
برای مشاهده جدیدترین اخبار و مقالات بازار ورق سیاه، به وبسایت رسمی آهن برکت سر بزنید.
