ผู้เชี่ยวชาญห่วงใช้ AOD ร่วมเตา IF ผลิตเหล็กเส้นดันต้นทุนสูง-เสี่ยง Bypass กระบวนการ Refining

อนุกรรมการ กว. 84/1ชี้มลทินในเหล็กจาก IF กระทบความเหนียว-การรับแรงแผ่นดินไหว-การเชื่อม ขณะที่ผู้เชี่ยวชาญวิศวกรรมโรงงานเหล็กตั้งคำถามความจำเป็นใช้ AOD เหตุออกแบบ มาสำหรับสเตนเลส หวั่นใช้ AOD ร่วมเตา IF ผลิตเหล็กเส้น ดันต้นทุนสูง-เสี่ยง Bypass กระบวนการ Refining

นายณรงค์ ลิมะเสถียร ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมและก่อสร้างเครื่องจักรสำหรับโรงงานผลิตเหล็ก บริษัท ไพรม์เมทอล เทคโนโลยีส์ กล่าวถึงแนวคิดการนำเครื่องปรับปรุงคุณภาพ โลหะหลอมเหลวด้วยการเป่าก๊าซ ผสมระหว่างอาร์กอนและออกซิเจน หรือ AOD (Argon Oxygen Decarburization) มาติดตั้งร่วมกับเตา หลอมแบบเหนี่ยวนำ หรือ IF (Induction Furnace) เพื่อใช้ในกระบวนการผลิตเหล็กเส้นข้ออ้อย โดยตั้ง ข้อสังเกตถึงความเหมาะสมทางเทคนิคของกระบวนการดังกล่าว AOD เป็น Converter ชนิดหนึ่งที่ออก แบบมาเพื่อใช้ในการผลิตเหล็กสเตนเลส ทำหน้าที่ปรับสภาพน้ำเหล็ก ที่หลอมมาแล้วให้เป็นเหล็กกล้าที่มี คุณภาพตามต้องการ หน้าที่สำคัญคือการลดปริมาณ คาร์บอนในน้ำเหล็กผ่านการ พ่นออกซิเจนร่วมกับ ก๊าซเฉื่อย เช่น อาร์กอน

อย่างไรก็ตาม ในกรณีการผลิตเหล็กเส้นข้ออ้อยโดยใช้เศษเหล็กเป็นวัตถุดิบ นายณรงค์ตั้งข้อสังเกตว่าเศษ เหล็กทั่วไปมีปริมาณคาร์บอนใกล้เคียงกับระดับที่ต้องการในผลิตภัณฑ์อยู่แล้ว จึงเกิดคำถาม ในเชิงเทคนิค ว่า หากองค์ประกอบคาร์บอนอยู่ในระดับที่เหมาะสมตั้งแต่ต้น เหตุผลทางเทคนิคใดที่จะต้องนำ AOD เข้า มาใช้เพื่อการลดคาร์บอนอีก

นอกจากนี้ นายณรงค์ยังตั้งข้อสังเกตเกี่ยวกับสมดุลพลังงานของกระบวนการ โดยระบุว่า Converter รวม ถึง AOD ไม่ได้มีระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้าเพื่อสร้างความร้อนโดยตรงเหมือนเตา IF หรือ EAF แต่ความ ร้อน ในกระบวนการเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน โดยเฉพาะปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการลดคาร์บอน ดังนั้น หากกระบวนการผลิตมีความจำเป็นต้องลดคาร์บอนเพียงเล็กน้อย หรือแทบไม่มีความจำเป็นต้องลดคาร์ บอน จึงตั้งคำถามว่า กระบวนการ AOD จะสามารถสร้างและรักษาพลังงานความร้อน ให้เพียงพอต่อการ ดำเนินกระบวนการได้อย่างไร

นายณรงค์กล่าวต่อว่า การออกแบบกระบวนการผลิตเหล็กไม่ได้พิจารณาเพียงความเป็นไปได้ทางเทคนิค เท่านั้น แต่ยังต้องดูความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ควบคู่กันด้วย โดยในปัจจุบันการผลิตเหล็กเส้นด้วยเตา IF มีการใช้พลังงานไฟฟ้ามากกว่าเตา EAF ขณะที่ข้อได้เปรียบด้านต้นทุนของ IF ส่วนหนึ่งมาจากการที่ กระบวนการดังกล่าวไม่มีขั้นตอนการปรับปรุงคุณภาพน้ำเหล็ก หรือ Refining  หากมีการเพิ่มขั้นตอน Refining เข้าไปในกระบวนการผลิตด้วย IF ต้นทุนโดยรวมของการหลอมเศษเหล็กด้วย IF  จะต้องมีค่า ใช้จ่ายด้านกระบวนการและพลังงานที่เพิ่มขึ้นมาพิจารณาร่วมด้วย

นายณรงค์ กล่าวว่าในอนาคตหากมีการอนุญาตให้ใช้ IF ผลิตเหล็กเส้น โดยมีการติดตั้ง AOD หรือ Refining Unit เป็นเหตุผลประกอบว่าได้มีระบบปรับปรุงคุณภาพน้ำเหล็กแล้ว อาจเกิดความกังวลในทาง ปฏิบัติว่า ผู้ผลิตบางรายอาจเลือก Bypass หรือข้ามขั้นตอน AOD ในการผลิตจริง เพื่อรักษาความได้ เปรียบด้านต้นทุน

ประเด็นดังกล่าวจึงสะท้อนว่า การพิจารณาเทคโนโลยีสำหรับการผลิตเหล็กเส้นข้ออ้อยจำเป็นต้องประเมิน ทั้ง คุณภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ ความสามารถในการควบคุมมลทิน กระบวนการ Refining ความสมดุลด้านพลังงาน ต้นทุนการผลิต ตลอดจนการตรวจสอบว่ากระบวนการ ที่กำหนดไว้สามารถ ดำเนินการได้จริงอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้มาตรฐานที่กำหนดสามารถนำไปใช้ได้อย่าง มีประสิทธิภาพใน ทางปฏิบัติ

ด้าน นายธีรยุทธ เลิศศิรรังสรรค์ อนุกรรมการ กว. 84/1 กล่าวว่าประเด็นสำคัญของการผลิตเหล็กด้วยเตา IF   คือเรื่องสารมลทินที่อยู่ในน้ำเหล็ก โดยสารมลทินในเหล็กที่ผลิตจาก IF มีลักษณะเป็นอนุภาคขนาด ใหญ่ และกระจายตัวอยู่ทั่วไป ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณสมบัติของเหล็ก โดยเฉพาะความเหนียว ความสามารถ ในการรับแรงจากแผ่นดินไหว และคุณสมบัติด้านการเชื่อม

ขณะที่กระบวนการผลิตด้วยเตา EAF (Electric Arc Furnace) และ BOF (Basic Oxygen Furnace) มีขั้น ตอนการปรุงน้ำเหล็ก หรือ Refining รวมถึงการควบคุมสแลก หรือ Slag Control เพื่อจัดการองค์ประกอบ และสิ่งเจือปนในน้ำเหล็ก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการควบคุมคุณภาพเหล็ก

นายธีรยุทธยังกล่าวถึงบทเรียนจากต่างประเทศ โดยระบุว่า ประเทศจีนมีนโยบายห้ามใช้เตา IF ผลิตเหล็ก เส้นสำหรับงานก่อสร้าง และแม้จะมีแนวทางติดตั้งระบบปรุงน้ำเหล็กเพิ่มเติมภายหลัง ก็ยังมีข้อจำกัดใน เรื่องดังกล่าว