کارخانه فولاد آرسلورمیتال گنت؛ قلب صنعت فولاد بلژیک

ArcelorMittal در شهر گنت بلژیک یک مجتمع فولادسازی یکپارچه را اداره می‌کند که از مرحله آماده‌سازی مواد اولیه تا تولید ورق‌های فولادی را در یک مجموعه انجام می‌دهد. این کارخانه در منطقه صنعتی بندر گنت قرار دارد و محصولات آن به صنایع خودروسازی، ساختمان، لوازم خانگی، بسته‌بندی و تولید لوله در کشورهای مختلف اروپا ارسال می‌شود. ساختار یکپارچه مجتمع باعث شده زنجیره تولید بدون انتقال مواد نیمه‌ساخته به کارخانه‌های دیگر انجام شود و هزینه‌های حمل‌ونقل و زمان تولید کاهش پیدا کند.

در این مجتمع دو واحد آگلومراسیون، کارخانه کک‌سازی، دو کوره بلند، بخش فولادسازی با کنورتور اکسیژنی (BOF)، ماشین‌های ریخته‌گری مداوم، نورد گرم، نورد سرد، خطوط گالوانیزه و پوشش‌دهی آلی فعالیت دارند. افزون بر تولید فولاد، پروژه‌های بازیافت کربن مانند Steelanol و تولید زغال زیستی Torero نیز در همین سایت اجرا شده‌اند و نقش مهمی در برنامه کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای آرسلورمیتال دارند.

تاریخچه تأسیس و توسعه مجتمع گنت

ریشه این مجتمع به صنعت فولاد بلژیک در دهه ۱۹۶۰ بازمی‌گردد؛ زمانی که شرکت بلژیکی Sidmar برای ایجاد یک کارخانه بزرگ در نزدیکی بندر گنت تأسیس شد. انتخاب این منطقه به دلیل دسترسی مستقیم کشتی‌های اقیانوس‌پیما به مواد اولیه وارداتی مانند سنگ‌آهن و زغال‌سنگ بود. پس از چند دهه توسعه، Sidmar به گروه Arcelor پیوست و با ادغام Arcelor و Mittal Steel در سال ۲۰۰۶، این کارخانه تحت مالکیت آرسلورمیتال قرار گرفت.

در سال‌های اخیر سرمایه‌گذاری‌های گسترده‌ای برای نوسازی تجهیزات و کاهش انتشار کربن در این مجتمع انجام شده است. تنها پروژه اعلام‌شده در سال ۲۰۲۱ برای ساخت واحد احیای مستقیم آهن (DRI) و دو کوره قوس الکتریکی حدود ۱.۱ میلیارد یورو ارزش دارد. این طرح بخشی از نقشه راه آرسلورمیتال برای کاهش انتشار دی‌اکسید کربن تا سال ۲۰۳۰ است.

موقعیت جغرافیایی و دسترسی به بندر گنت

کارخانه در محدوده بندر گنت، واقع در استان فلاندری شرقی بلژیک قرار دارد. این بندر از طریق کانال گنت–ترنوزن به دریای شمال متصل است و کشتی‌های بزرگ حمل مواد معدنی و زغال‌سنگ می‌توانند مستقیماً به اسکله‌های صنعتی مجتمع دسترسی پیدا کنند. این ویژگی هزینه واردات مواد اولیه و صادرات محصولات فولادی را کاهش داده و امکان ارتباط مستقیم با بازارهای اروپایی را فراهم کرده است.

قرار گرفتن کارخانه فولاد آرسلورمیتال گنت در کنار شبکه ریلی، بزرگراه‌های بین‌المللی و زیرساخت‌های بندری باعث شده انتقال ورق‌های فولادی به کشورهای همسایه مانند آلمان، فرانسه و هلند با سرعت انجام شود. به همین دلیل، گنت نقش مهمی در شبکه تولید محصولات تخت آرسلورمیتال در اروپا دارد.

ظرفیت سالانه تولید فولاد کارخانه فولاد آرسلورمیتال گنت

آرسلورمیتال رقم ثابتی برای ظرفیت اسمی تولید فولاد خام مجتمع گنت منتشر نکرده است و این مقدار با توجه به شرایط بازار، تعمیرات دوره‌ای و برنامه‌های سرمایه‌گذاری تغییر می‌کند. اطلاعات معتبری درباره ظرفیت دقیق سالانه فولاد خام در منابع رسمی منتشر نشده است. با این حال، این سایت از مراکز اصلی تولید محصولات تخت آرسلورمیتال در اروپا محسوب می‌شود و مجموعه کاملی از خطوط نورد گرم، نورد سرد و پوشش‌دهی را در اختیار دارد.

در کنار فولاد، پروژه Steelanol پس از رسیدن به ظرفیت کامل، توانایی تولید سالانه ۸۰ میلیون لیتر اتانول پیشرفته را دارد. این واحد با استفاده از گازهای خروجی فرایند فولادسازی، مواد اولیه صنایع شیمیایی و سوخت را تولید می‌کند و سالانه حدود ۱۲۵ هزار تن از انتشار دی‌اکسید کربن کارخانه می‌کاهد.

مواد اولیه مورد استفاده در کارخانه

فرایند تولید در مجتمع گنت بر پایه سنگ‌آهن، کک متالورژی، زغال‌سنگ، سنگ آهک و مواد افزودنی انجام می‌شود. سنگ‌آهن پس از آماده‌سازی در واحد آگلومراسیون وارد کوره بلند می‌شود و کک نقش سوخت و عامل احیا را بر عهده دارد. همچنین از قراضه فولادی در بخش فولادسازی برای تنظیم ترکیب مذاب و افزایش بهره‌وری استفاده می‌شود.

واحدهای اصلی تولید در مجتمع گنت

چرخه تولید در مجتمع گنت از آماده‌سازی مواد اولیه آغاز می‌شود. سنگ‌آهن و زغال‌سنگ پس از ورود به کارخانه در واحدهای مخصوص آماده‌سازی و کک‌سازی پردازش می‌شوند و سپس به کوره‌های بلند انتقال می‌یابند. چدن مذاب تولیدشده وارد واحد فولادسازی با کنورتور اکسیژنی می‌شود تا میزان کربن و عناصر آلیاژی آن تنظیم شود. پس از این مرحله، فولاد مذاب در ماشین‌های ریخته‌گری مداوم به تختال تبدیل می‌شود و برای نورد به خطوط بعدی ارسال خواهد شد. این ساختار باعث شده بیشتر مراحل تولید بدون خروج مواد از محوطه کارخانه انجام شود.

پس از تولید تختال، خطوط نورد گرم و نورد سرد ورق‌هایی با ضخامت و مشخصات مختلف تولید می‌کنند. بخشی از این محصولات وارد خطوط گالوانیزه گرم، پوشش آلی و عملیات تکمیلی می‌شود تا برای صنایع خودروسازی، ساختمان، تولید لوازم خانگی و بسته‌بندی آماده شوند. وجود این زنجیره کامل، امکان تولید انواع ورق‌های فولادی با استحکام بالا و پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی را فراهم کرده است و بخش قابل توجهی از تولیدات این مجتمع به بازارهای اروپایی صادر می‌شود.

فناوری کوره بلند در کارخانه فولاد آرسلورمیتال گنت

در مجتمع گنت همچنان از فناوری کوره بلند برای تولید چدن استفاده می‌شود. در این فرایند، سنگ‌آهن، کک و مواد گدازآور از بالای کوره وارد می‌شوند و هوای داغ از پایین کوره تزریق می‌شود. واکنش‌های شیمیایی داخل کوره، اکسیژن موجود در سنگ‌آهن را حذف کرده و فلز مذاب تولید می‌کند. چدن حاصل سپس به واحد فولادسازی منتقل می‌شود تا با دمش اکسیژن به فولاد تبدیل شود. این روش هنوز بخش عمده تولید فولاد جهان را تشکیل می‌دهد، هرچند انتشار دی‌اکسید کربن آن نسبت به فناوری‌های جدید بیشتر است.

آرسلورمیتال در گنت به موازات حفظ تولید فعلی، برنامه جایگزینی تدریجی بخشی از این فرایند را با واحد احیای مستقیم آهن (DRI) و کوره‌های قوس الکتریکی دنبال می‌کند. هدف از این تغییر، کاهش مصرف کک و زغال‌سنگ و استفاده بیشتر از گاز طبیعی و در آینده هیدروژن است. این طرح قرار است انتشار دی‌اکسید کربن مجتمع را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، بدون اینکه ظرفیت تولید محصولات تخت فولادی از بین برود.

مقایسه با کارخانه فولاد پوسکو

• مجتمع گنت آرسلورمیتال در بلژیک قرار دارد، در حالی که کارخانه اصلی پوسکو در شهر پوهانگ کره جنوبی فعالیت می‌کند.
• هر دو کارخانه از مجتمع‌های یکپارچه فولادسازی هستند و زنجیره تولید از مواد اولیه تا محصولات نهایی را در اختیار دارند.
• پوسکو در سال‌های اخیر تمرکز گسترده‌ای بر توسعه فناوری HyREX برای تولید آهن با هیدروژن داشته است، اما آرسلورمیتال گنت راهبرد خود را بر واحد DRI، کوره قوس الکتریکی، پروژه Steelanol و فناوری جذب کربن بنا کرده است.
• محصولات هر دو مجتمع بخش قابل توجهی از نیاز صنایع خودروسازی، ساختمان و تولید ورق‌های فولادی را تأمین می‌کنند، اما شبکه تولید آرسلورمیتال بیشتر بر بازار اروپا متمرکز است و پوسکو بخش بزرگی از بازار شرق آسیا و صادرات جهانی را پوشش می‌دهد.

پروژه‌های کاهش انتشار دی‌اکسید کربن

کارخانه فولاد آرسلورمیتال گنت در چند سال گذشته چند پروژه مهم زیست‌محیطی را راه‌اندازی کرده است. شناخته‌شده‌ترین آن‌ها پروژه Steelanol است که گازهای خروجی کوره بلند را جمع‌آوری کرده و با استفاده از فناوری زیستی، آن‌ها را به اتانول تبدیل می‌کند. این اتانول می‌تواند به‌عنوان ماده اولیه صنایع شیمیایی یا سوخت مورد استفاده قرار گیرد. ظرفیت طراحی این واحد حدود ۸۰ میلیون لیتر در سال اعلام شده است و اجرای آن با همکاری شرکت LanzaTech و حمایت مالی اتحادیه اروپا انجام شده است.

پروژه Torero نیز با هدف جایگزینی بخشی از زغال‌سنگ فسیلی اجرا شده است. در این طرح، ضایعات چوبی که امکان بازیافت معمول آن‌ها وجود ندارد، به زغال زیستی تبدیل می‌شوند و در فرایند کوره بلند مورد استفاده قرار می‌گیرند. افزون بر این، آرسلورمیتال در گنت سامانه آزمایشی جذب دی‌اکسید کربن را با همکاری Mitsubishi Heavy Industries راه‌اندازی کرده تا امکان جداسازی گاز CO₂ از جریان گازهای صنعتی را بررسی کند. این پروژه‌ها بخشی از برنامه کاهش انتشار کربن کارخانه تا سال ۲۰۳۰ هستند.

برنامه‌های کارخانه برای تولید فولاد سبز

برنامه کربن‌زدایی گنت بر پایه جایگزینی تدریجی فناوری سنتی کوره بلند با فرایندهایی است که انتشار کربن کمتری دارند. بر اساس توافق میان آرسلورمیتال، دولت فدرال بلژیک و دولت فلاندر، قرار است واحد احیای مستقیم آهن و دو کوره قوس الکتریکی در این سایت ساخته شوند. ارزش این سرمایه‌گذاری حدود ۱.۱ میلیارد یورو اعلام شده و هدف آن کاهش حدود ۳.۹ میلیون تن انتشار دی‌اکسید کربن در سال است.

این طرح به‌گونه‌ای طراحی شده که در مرحله نخست از گاز طبیعی استفاده کند و با توسعه زیرساخت‌های هیدروژن، امکان جایگزینی آن با هیدروژن کم‌کربن نیز فراهم باشد. در کنار این پروژه، استفاده از قراضه فولادی، توسعه فناوری جذب کربن و افزایش بازیافت گازهای صنعتی نیز در برنامه کارخانه قرار دارد تا تولید فولاد با ردپای کربنی کمتر امکان‌پذیر شود.