لینداب، فولاد سبز سالزگیتر را وارد صنعت ساختمان میکند؛ متالورژی سبز، پیشران تحول اروپا
دنیای معدن: همکاری نوآورانه لینداب استیل و سالزگیتر آلمان، نقطه عطفی در زنجیره تأمین فولاد سبز اروپا رقم زده است؛ جایی که فناوری احیای هیدروژنی و کوره قوس الکتریکی، فولادی با ردپای کربن ناچیز و خواص فنی بینقص برای صنعت ساختمان و تهویه فراهم میآورد. این رویکرد، نهتنها هدف پایداری و همسویی با مقررات اروپایی را تضمین میکند، بلکه استاندارد جدیدی برای کیفیت و کارایی در محصولات مهندسی ساختمان خلق مینماید.
به گزارش دنیای معدن، شرکت لینداب استیل زیرمجموعه گروه لینداب سوئد (Lindab Steel AB) و گروه فولادی سالزگیتر آلمان (Salzgitter GmbH)، در سال ۲۰۲۵، یک تفاهمنامه همکاری امضا کردند که بر اساس آن، لینداب استیل متعهد به دریافت محصولات فولادی تخت کمکربن تولیدشده از مسیر SALCOS گروه سالزگیتر خواهد شد. این همکاری، گامی عملی در زنجیره تأمین مواد اولیه پایدار برای محصولات مهندسی ساختمان و سیستمهای تهویه است که در آن، کاهش چشمگیر ردپای کربن بدون خدشه بر خواص مکانیکی و عملکردی فولاد هدف اصلی قرار گرفته است. گروه سالزگیتر، یکی از تولیدکنندگان عمده فولاد تخت در اروپا، برنامه تحول سبز خود را تحت عنوان (Salzgitter Low CO₂ Steelmaking) از سال ۲۰۱۵ پیگیری میکند. این برنامه بر پایه استراتژی جلوگیری مستقیم از انتشار کربن (CDA) بنا شده که هدف آن اجتناب مستقیم از تولید دیاکسید کربن در مبدأ است، نه صرفاً جبران آن از طریق اعتبار کربن.
در مسیر سنتی کوره بلند-کنورتور، هر تن فولاد خام حدود ۱٫۸ تا ۲٫۲ تن CO₂ منتشر میکند که عمدتاً ناشی از احیا کربنی سنگآهن با کک و زغالسنگ است. در مقابل،SALCOS این فرایند را با جایگزینی تدریجی کوره بلند با واحد احیای مستقیم (برای تولید آهن اسفنجی) و سپس کوره قوس الکتریکی دگرگون میکند. در فرایند احیای مستقیم مبتنی بر هیدروژن، سنگآهن به شکل گندله یا لامپ آور در دمای حدود ۹۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سلسیوس با گاز هیدروژن (H₂) احیا میشود. واکنش اصلی به صورتی است که بهجای CO₂، تنها بخار آب تولید میشود. هیدروژن موردنیاز از الکترولیز آب با برق تجدیدپذیر تأمین میشود. سالزگیتر در پروژههای آزمایشی مانند GrInHy، این فناوری را مقیاسپذیر کرده و اکنون در حال نصب واحدهای بزرگتر است. پیشبینی میشود تا اواسط ۲۰۲۷، تولید فولاد از مسیر DR-EAF بهصورت تجاری آغاز شود و تا سال ۲۰۳۳، تولید فولاد تقریباً نزدیک به کربن خنثی محقق گردد. هدف کلی کاهش ۹۵ درصدی انتشار گازهای گلخانهای در فرایند اولیه تا سال ۲۰۳۳ است.
در حال حاضر، گروه سالزگیتر از مسیر موازی فولاد کمکربن عرضه میکند. در این مسیر، قراضه فولاد با کیفیت بالا در کوره قوس الکتریکی ذوب شده، به اسلب تبدیل میشود و سپس در کارخانجات سالزگیتر نورد میگردد. این روش، ردپای کربن را نسبت به مسیر BF-BOF بهطور متوسط بیش از ۶۰ تا۷۰ درصد کاهش میدهد، زیرا وابستگی به احیای اولیه سنگآهن را حذف میکند. فولاد حاصل از این مسیر، از نظر ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی مانند استحکام کششی و انعطافپذیری و جوشپذیری کاملاً با نیازمندیهای محصولات ساختمانی و سیستمهای تهویه مطابقت دارد. لینداب استیل این فولاد را عمدتاً برای دو دسته محصول مهندسی به کار خواهد برد:
۱. محصولات ساختمانی مانند پوششهای سقف و نما که معمولاً از ورقهای فولادی گالوانیزه یا پیشرنگشده با ضخامت ۰٫۴ تا ۱٫۲ میلیمتر تولید میشوند. این ورقها تحت فرایندهای رولفرمینگ به پروفیلهایی با شکلهای متنوع درمیآیند. خواص کلیدی موردنیاز شامل استحکام تسلیم حداقل ۲۲۰ تا۳۵۰ مگاپاسکال (بسته به گرید)، مقاومت به خوردگی در محیطهای C۳-C۵ طبق استاندارد ISO ۱۲۹۴۴ و قابلیت شکلپذیری بالا بدون ترکخوردگی در شعاعهای کوچک است.
۲. سیستمهای تهویه و داکتهای هوا که در این کاربردها، ورق فولادی باید قابلیت خمکاری دقیق، جوشکاری مقاومتی یا لیزری، و سطح صاف برای حداقلسازی افت فشار جریان هوا را داشته باشد. داکتها اغلب از ورقهای با ضخامت ۰٫۵ تا ۱ میلیمتر ساخته شده و تحت استانداردهایی مانند EN ۱۵۰۶ طراحی میشوند. مقاومت به خوردگی داخلی نیز حیاتی است، بهویژه در محیطهای مرطوب یا حاوی مواد شیمیایی.
یکی از چالشهای فنی کلیدی در استفاده از فولاد سبز، حفظ یکنواختی خواص متالورژیکی است. در فرایند EAF مبتنی بر قراضه، کنترل دقیق ترکیب عناصر کمکی مانند Mn، Si، P، S و عناصر میکروآلیاژی مانند Nb، V، Ti ضروری است تا گریدهای موردنظر لینداب (معمولاً DX۵۱D، S۲۵۰GD یا S۳۵۰GD طبق EN ۱۰۳۴۶) به دست آید. سالزگیتر با استفاده از قراضه و سیستمهای متالورژِی ثانویه شامل LF و VD، کیفیت را تضمین میکند. در مسیر آینده DR-EAF، آهن اسفنجی (DRI/HBI) با خلوص بالا تولید میشود که امکان کنترل بهتر ساختار و کاهش ناخالصی را فراهم میکند. از منظر مهندسی، پوششدهی ورقها پس از نورد مرحله حیاتی باقی میماند. لینداب معمولاً از پوششهای گالوانیزه گرم یا پیشرنگشده با پلیاستر یا پلییورتان استفاده میکند. این پوششها نهتنها مقاومت به خوردگی را تأمین میکنند، بلکه در فرایندهای شکلدهی سرد باید چسبندگی و انعطافپذیری کافی داشته باشند تا از جدایش جلوگیری شود. در محصولات ساندویچ پانل، ورقهای فولادی بهعنوان پوسته خارجی با هسته عایق پلییورتان یا پشم معدنی ترکیب میشوند. ضخامت پانلها معمولاً بین ۴۰ تا ۱۸۸ میلیمتر متغیر است و خواص مکانیکی مانند باربری خمشی، مقاومت برشی و پیچشی مستقیماً به ضخامت و کیفیت فولاد پایه بستگی دارد. از نظر حرارتی، انتقال حرارت در ساندویچ پانل با هسته معدنی به چگالی هسته و رسانایی حرارتی آن وابسته است. فولاد سبز سالزگیتر، به دلیل یکنواختی ضخامت و سطح، تأثیر مثبتی بر کیفیت باندینگ فوم به ورق خواهد داشت. همچنین، در کاربردهای پانلهای با هسته معدنی لینداب میتوانند کلاسهای بالاتر را بدون نیاز به تقویت پیچیده تأمین کنند، مشروط به اینکه فولاد پایه خواص دمایی مناسبی (مانند حفظ استحکام در دماهای بالا) داشته باشد.
از دیدگاه فرایند تولید در لینداب، ورقهای ورودی باید تلرانس ضخامت بسیار دقیق و خواص سطحی مناسب برای اعمال پوشش روی یا رنگ داشته باشند. خطوط لینداب با سرعتهای بالا کار میکنند؛ بنابراین، انعطافپذیری و کرنش سختی فولاد باید بهینه باشد تا از بازگشت فنری بیشازحد یا ترک در لبهها جلوگیری شود. فولادهای کمکربن SALCOS انتظار میرود این پارامترهای متالورژیکی را مشابه فولادهای سنتی حفظ کنند. از منظر پایداری مهندسی، این تفاهم فراتر از کاهش CO₂ است. لینداب هدف net-zero در کل زنجیره ارزش تا سال ۲۰۵۰ را دنبال میکند و گنجاندن فولاد SALCOS در پورتفولیوی مواد اولیه، امکان محاسبه دقیقتر EPD برای محصولات نهایی را فراهم میکند. برای مهندسان طراح ساختمان، این به معنای دسترسی به مصالحی است که در ارزیابی چرخه حیات امتیاز بیشتری کسب میکنند، بدون آنکه در محاسبات سازهای (مانند مقاومت در برابر باد، برف یا بار زنده) تغییری ایجاد شود. چالشهای فنی آینده شامل مقیاسپذیری تولید هیدروژن سبز، تأمین برق تجدیدپذیر برای EAF با مصرف انرژی بالا و بهینهسازی هزینه است. بااینحال، پروژههای آزمایشی سالزگیتر مانند نصب الکترولایزر با ظرفیت تولید چند هزار تن هیدروژن در سال، نشاندهنده پیشرفت عملی است. همچنین، استفاده از گرمای زائد فرایندها برای افزایش راندمان الکترولیز در پروژههای GrInHy۳.۰، جنبه دیگری از مهندسی بهینه انرژی در این تحول است. در نتیجه، این همکاری مهندسی بین لینداب و سالزگیتر، پلی بین فناوریهای پیشرفته متالورژی (احیای هیدروژنی و ذوب الکتریکی) و کاربردهای عملی در صنعت ساختمان و تهویه ایجاد میکند. ورقهای فولادی کمکربن با حفظ گریدهای مکانیکی استاندارد، پوششهای ضدخوردگی و قابلیتهای شکلدهی، امکان تولید محصولاتی با عملکرد فنی یکسان و ردپای زیستمحیطی بهمراتب پایینتر را فراهم میآورند. این رویکرد نهتنها برای رعایت مقررات اروپایی مانند CBAM الزامی است، بلکه استاندارد جدیدی برای طراحی پایدار سیستمهای ساختمانی تعریف میکند که در آن، انتخاب مواد اولیه مستقیماً بر کل چرخه حیات پروژه تأثیر میگذارد.
دیدگاهتان را بنویسید