เศรษฐกิจ
การกำหนดมาตรฐาน มอก.เหล็กฉบับใหม่ (ทบทวน มอก.24-2559) ยังอยู่ในช่วงการจัดรับฟังความคิดเห็นสาธารณะและประชาพิจารณ์ โดย คณะกรรมการมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม (กมอ.) และสำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม (สมอ.) มีมติเห็นชอบในหลักการเพื่อ ห้ามใช้เหล็กข้ออ้อยที่ผลิตจากเตาหลอมประเภท IF (Induction Furnace) มาใช้เป็นส่วนประกอบโครงสร้างหลัก เช่น เสา หรือคาน ในงานก่อสร้างอาคารสูงและตึกใหญ่ เพื่อความปลอดภัยด้านโครงสร้าง
แต่ในกระบวนการใช้เทคโนโลยีเตา IF ในการผลิตเหล็กเส้นข้ออ้อย ยังมีข้อจำกัดในการกำจัดสารมลทินและสิ่งเจือปนในน้ำเหล็ก ทำให้มีข้อเสนอ นำเครื่องปรับปรุงคุณภาพน้ำเหล็กด้วยการเป่าก๊าซ AOD (Argon Oxygen Decarburization) เข้ามาติดตั้งร่วมกับเตา IF เพื่อแก้ปัญหาสิ่งเจือปนและปรับปรุงคุณภาพเหล็ก แต่การนำเครื่องปรับปรุงคุณภาพน้ำเหล็กด้วยการเป่าก๊าซ AOD ยังมีคำถามถึงต้นทุนการผลิต และคุณภาพ ความปลอดภัย ต้นทุน และการควบคุมกระบวนการผลิต
IF กับโจทย์ “มลทิน” ในเหล็ก
ธีรยุทธ เลิศศิรรังสรรค์ อนุกรรมการ กว. 84/1 กล่าวว่า ประเด็นสำคัญของการผลิตเหล็กด้วยเตา IF คือสารมลทินที่อยู่ในน้ำเหล็ก โดยสารมลทินในเหล็กที่ผลิตจาก IF มีลักษณะเป็นอนุภาคขนาดใหญ่และกระจายตัวอยู่ทั่วไป ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณสมบัติของเหล็ก โดยเฉพาะความเหนียว ความสามารถในการรับแรงจากแผ่นดินไหว และคุณสมบัติด้านการเชื่อม
เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการผลิตด้วยเตา EAF และ BOF (Basic Oxygen Furnace) ซึ่งมีขั้นตอนการปรุงน้ำเหล็ก หรือ Refining รวมถึงการควบคุมสแลก (Slag Control) เพื่อจัดการองค์ประกอบและสิ่งเจือปนในน้ำเหล็ก กระบวนการเหล่านี้จึงเป็นส่วนหนึ่งของระบบควบคุมคุณภาพเหล็ก
ประเด็นดังกล่าวทำให้การนำ IF มาใช้ผลิตเหล็กเส้นข้ออ้อยไม่ได้พิจารณาเพียงความสามารถในการหลอมเศษเหล็ก แต่ต้องพิจารณาต่อเนื่องไปถึงกระบวนการหลังการหลอมว่า สามารถควบคุมสารมลทินและองค์ประกอบของน้ำเหล็กได้เพียงใด
บทเรียนจากจีนห้ามใช้เตา IF
ธีรยุทธ ยังกล่าวถึงบทเรียนจากต่างประเทศ โดยระบุว่า ประเทศจีนมีนโยบาย ห้ามใช้เตา IF ผลิตเหล็กเส้นสำหรับงานก่อสร้าง และแม้จะมีแนวทางติดตั้งระบบปรุงน้ำเหล็กเพิ่มเติมภายหลัง ก็ยังมีข้อจำกัดในเรื่องดังกล่าว
สำหรับประเทศไทย ประเด็นสำคัญจึงอยู่ที่การออกแบบมาตรฐานและเงื่อนไขการผลิตให้สามารถควบคุมคุณภาพได้จริง ตั้งแต่คุณภาพเศษเหล็ก กระบวนการหลอม การควบคุมสารมลทิน การ Refining ไปจนถึงการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ปลายทาง
ท้ายที่สุด การพิจารณาเทคโนโลยีสำหรับผลิตเหล็กเส้นข้ออ้อยด้วย IF จึงมีโจทย์มากกว่าการตอบว่า “สามารถทำได้หรือไม่” แต่ต้องตอบให้ได้ว่า สามารถผลิตเหล็กที่มีคุณภาพและความปลอดภัยตามมาตรฐานได้อย่างสม่ำเสมอหรือไม่ และต้นทุนของกระบวนการที่เพิ่มขึ้นคุ้มค่ากับผลด้านคุณภาพที่ได้รับหรือไม่
เพราะหาก AOD หรือระบบ Refining ถูกนำมาใช้เป็นเพียงองค์ประกอบเพื่อให้กระบวนการผลิตผ่านเงื่อนไข แต่ไม่สามารถรับประกันการใช้งานจริงและการควบคุมคุณภาพได้อย่างต่อเนื่อง ช่องว่างระหว่าง “กระบวนการที่ออกแบบไว้” กับ “กระบวนการที่เกิดขึ้นจริง” อาจกลายเป็นโจทย์สำคัญของมาตรฐานเหล็กเส้นในระยะต่อไป
ขณะที่ ณรงค์ ลิมะเสถียร ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมและก่อสร้างเครื่องจักรสำหรับโรงงานผลิตเหล็ก บริษัท ไพรม์เมทัล เทคโนโลยีส์ ตั้งข้อสังเกตถึงความเหมาะสมทางเทคนิคของการนำ AOD มาใช้ร่วมกับเตา IF ในการผลิตเหล็กเส้นข้ออ้อย โดยระบุว่า AOD เป็น Converter ที่ออกแบบมาเพื่อใช้ในกระบวนการผลิตเหล็กกล้าไร้สนิม หรือสเตนเลส มีหน้าที่ปรับสภาพน้ำเหล็กที่หลอมแล้วให้ได้องค์ประกอบตามต้องการ โดยเฉพาะการลดปริมาณคาร์บอนผ่านการพ่นออกซิเจนร่วมกับก๊าซเฉื่อย เช่น อาร์กอน
สำหรับการผลิตเหล็กเส้นข้ออ้อยที่ใช้เศษเหล็กเป็นวัตถุดิบ ณรงค์ ตั้งคำถามว่า เศษเหล็กทั่วไปมีปริมาณคาร์บอนใกล้เคียงกับระดับที่ต้องการในผลิตภัณฑ์อยู่แล้ว หากองค์ประกอบคาร์บอนอยู่ในระดับที่เหมาะสมตั้งแต่ต้น เหตุใดจึงจำเป็นต้องนำ AOD เข้ามาใช้เพื่อลดคาร์บอนอีก จึงเป็นประเด็นที่ต้องพิจารณาถึงความจำเป็นทางเทคนิคของกระบวนการดังกล่าว
AOD กับคำถามเรื่องสมดุลพลังงาน
อีกประเด็นที่ต้องพิจารณาคือสมดุลพลังงานของกระบวนการผลิต เนื่องจาก Converter รวมถึง AOD ไม่ได้มีระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้าเพื่อสร้างความร้อนโดยตรงเช่นเดียวกับเตา IF หรือ EAF (Electric Arc Furnace) แต่ความร้อนในกระบวนการเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน โดยเฉพาะปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการลดคาร์บอน
ดังนั้น หากกระบวนการผลิตมีความจำเป็นต้องลดคาร์บอนเพียงเล็กน้อย หรือแทบไม่มีความจำเป็นต้องลดคาร์บอน จึงเกิดคำถามว่า AOD จะสามารถสร้างและรักษาความร้อนให้เพียงพอต่อการดำเนินกระบวนการได้อย่างไร
การออกแบบกระบวนการผลิตเหล็กไม่ควรพิจารณาเฉพาะความเป็นไปได้ทางเทคนิค แต่ต้องประเมินความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ควบคู่กันด้วย โดยปัจจุบันการผลิตเหล็กเส้นด้วยเตา IF ใช้พลังงานไฟฟ้ามากกว่าเตา EAF ขณะที่ข้อได้เปรียบด้านต้นทุนของ IF ส่วนหนึ่งมาจากการไม่มีขั้นตอนปรับปรุงคุณภาพน้ำเหล็ก หรือ Refining
หากมีการเพิ่มขั้นตอน Refining เข้ามาในกระบวนการผลิตด้วย IF ต้นทุนโดยรวมจากการหลอมเศษเหล็กจะต้องรวมค่าใช้จ่ายด้านกระบวนการและพลังงานที่เพิ่มขึ้นด้วย ซึ่งอาจทำให้ข้อได้เปรียบด้านต้นทุนของ IF ลดลง
ห่วงติดตั้ง AOD แต่ไม่ใช้จริง
ณรงค์ ยังตั้งข้อสังเกตถึงความเสี่ยงในทางปฏิบัติ หากในอนาคตมีการอนุญาตให้ใช้ IF ผลิตเหล็กเส้น โดยกำหนดให้ติดตั้ง AOD หรือ Refining Unit เพื่อเป็นหลักประกันว่ามีระบบปรับปรุงคุณภาพน้ำเหล็กแล้ว
ประเด็นที่ต้องติดตามคือ ในกระบวนการผลิตจริง ผู้ผลิตจะใช้ระบบ AOD อย่างสม่ำเสมอหรือไม่ เพราะการเดินกระบวนการ Refining ย่อมมีต้นทุนทั้งด้านพลังงาน เวลา และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน จึงอาจเกิดความกังวลว่าผู้ผลิตบางรายอาจเลือก Bypass หรือข้ามขั้นตอน AOD ในการผลิตจริง เพื่อรักษาความได้เปรียบด้านต้นทุน
คำถามจึงไม่ได้อยู่เพียงว่า “ติดตั้ง AOD หรือไม่” แต่รวมถึงการพิสูจน์ว่า AOD ถูกนำมาใช้จริงตามกระบวนการที่กำหนด และสามารถควบคุมคุณภาพน้ำเหล็กได้อย่างสม่ำเสมอหรือไม่
บทความที่เกี่ยวข้อง:
