فولادسازی به‌عنوان یکی از صنایع مادر نقش مهمی در تأمین محصولات فلزی موردنیاز کشور و همچنین ارزآوری بر عهده دارد. همه‌کاره بودن فولاد به دلیل خواص منحصربه‌فرد، فراوانی ذخایر و منابع، هزینه‌های پایین استخراج و تولید و درنتیجه قیمت تمام‌شده مقرون‌به‌صرفه محصولات مبتنی بر آن، این آلیاژ را به بخش جدانشدنی و قلب تپنده صنعت، تجارت و اقتصاد بدل کرده است. بااین‌حال، فولادسازی هم دردسرها و چالش‌های مخصوص به خود را داشته و دو مورد از مهم‌ترین آن‌ها محدودیت در ذخیره منابع و تأمین انرژی برای ساخت فولاد است. گذر از دوره تولید فولاد در کوره‌های سنتی و روی کار آمدن روش‌های نوین فولادسازی مانند کوره‌های قوس الکتریکی، تا حدودی مشکلات مربوط به تأمین انرژی را حل کرده است. چراکه در این روش‌ها به‌جای سوخت فسیلی، از انرژی پاک برای تولید فولاد استفاده می‌شود. اما چالش اتمام ذخایر سنگ آهن همچنان پابرجاست و گره این مشکل به دست زباله‌ای ارزشمند به نام آهن قراضه باز خواهد شد! حال این سؤال پیش می‌آید که آیا قیمت ضایعات در تعیین قیمت روز انواع آهن آلات در بازار اثرگذار است یا خیر؟
آهن قراضه که به آن ضایعات آهن یا Scrap نیز گفته می‌شود، عبارت است از آهن و فولاد به‌کاررفته در محصولات فلزی به‌طوری‌که این آهن و فولاد به پایان عمر مفید خود رسیده‌اند. آهن قراضه به دو دسته ضایعات پس از مصرف (آهن آلات موجود در قطعات فولادی) و ضایعات قبل از مصرف (تولیدشده در حین فرآیند فولادسازی) تقسیم می‌شود.
درحالی‌که اصطلاح "ضایعات" یا "قراضه" ممکن است به این باور ختم شود که این محصولات نوعی زباله هستند، اما در واقع آهن قراضه یک ماده خام باارزش است که می‌تواند مجدداً در فرآیند فولادسازی وارد شود. خاصیت مغناطیسی ذاتی فولاد که منجر به جداسازی و بازیافت بسیار آسان آن می‌شود، این ماده را به قابل بازیافت‌ترین فلز در جهان بدل کرده است. با توجه به محدودیت در ذخیره معادن سنگ آهن، بازیافت آهن و فولاد و استفاده از ضایعات آهن می‌تواند گام مهمی در کاهش هزینه‌های فولادسازی، کاهش مراحل چرخه تولید و درنتیجه افزایش نرخ تولید شود.
استفاده از قراضه آهن در فولادسازی علاوه بر کاهش هزینه تمام‌شده محصولات تولیدی، موجب جلوگیری از انتشار بیش‌ازحد گازهای گلخانه‌ای نظیر دی اکسید کربن می‌شود. همچنین، استفاده از هر تن قراضه برای تولید فولاد از مصرف 1.4 تن سنگ آهن، 740 کیلوگرم زغال سنگ و 120 کیلوگرم سنگ آهک جلوگیری می‌کند. بر این اساس، امروزه حدود 30 درصد از شارژ کوره‌های فولادسازی را آهن قراضه و 70 درصد آن را ترکیبات سنگ آهن، کک و سنگ آهک تشکیل می‌دهد.
قراضه آهن به‌عنوان یک عامل خنک‌کننده، گرمای اضافی ناشی از فرآیند کربن‌زدایی را جذب کرده و همچنین به‌عنوان منبع آهن عمل می‌کند. در برخی موارد، قراضه مستقیماً به‌عنوان منبع آهن به کوره بلند اضافه می‌شود و باعث کاهش گازهای گلخانه‌ای می‌شود. در کوره بلند حدود 15 تا 25 درصد و در کوره‌های قوس الکتریکی حتی تا 100 درصد می‌توان از ضایعات آهن به‌عنوان شارژ کوره استفاده کرد.
عوامل تاثیرگذار بر قیمت آهن آلات موارد متعددی را شامل می شوند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان نرخ ارز، میزان عرضه و تقاضا، قیمت جهانی آهن و فولاد و قیمت مواد اولیه را نام برد. ازآنجایی‌که آهن قراضه به‌عنوان مواد اولیه در برخی روش‌های فولادسازی مورداستفاده قرار می‌گیرد، قیمت روز ضایعات نیز می‌تواند عامل مهمی در قیمت‌گذاری محصولات فولادی باشد.
بااین‌حال، استفاده از ضایعات آهن در چرخه تولید فولاد بیشتر برای تولیدکنندگان سودآوری خواهد داشت. چراکه آن‌ها قادرند از این طریق مواد اولیه خود را با قیمت ارزان‌تری تهیه نمایند. اما خریداران آهن و فولاد این محصولات را با قیمتی که بر مبنای قیمت روز دلار و... محاسبه می‌شود، دریافت خواهند کرد!
به‌صورت تئوری، گفته می‌شود که می‌توان تمام فولادهای جدید را از بازیافت ضایعات آهن تولید کرد. بااین‌حال، در حال حاضر، به دلیل کمیاب بودن قراضه، این تئوری امکان‌پذیر نیست. این امر به دلیل عمر طولانی محصولات فولادی با توجه به استحکام و دوام فولاد است. میانگین عمر محصولات فولادی از چند هفته برای پک‌های فولادی تا 100 سال برای ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها متغیر است. به عبارتی، میانگین طول عمر یک محصول فولادی حدود 40 سال است. این به این معنی است که تأخیر قابل‌توجهی بین تولید فولاد و در دسترس بودن ضایعات برای بازیافت وجود دارد. تداوم رشد تقاضای فولاد به این معنی است که در این قرن انتقال صنعت فولادسازی به حالتی که تولید کاملاً مبتنی بر قراضه آهن باشد، بعید به نظر می‌رسد؛ چراکه تقاضا برای تولید فولاد با سرعت بیشتری نسبت به تولید ضایعات در حال رشد است.
تولید جهانی فولاد در سال‌های اولیه قرن بیست و یکم به میزان قابل‌توجهی افزایش یافت که عمدتاً ناشی از رشد تولید در چین بود. انتظار می‌رود که پایان عمر ضایعات فولاد از اواسط دهه 2020 افزایش یابد زیرا فولادهایی که در اوایل این قرن تولیدشده‌اند در حال پیشروی به سمت پایان عمر خود هستند.
سخن پایانی
مدت‌هاست که استفاده از روش‌های جدید فولادسازی به‌منظور کاهش هرچه بیشتر آلاینده‌هایی که از این فرآیند ناشی می‌شوند و نیز کاهش نیاز به استخراج سنگ آهن در دستور کار قرارگرفته‌اند. از این طریق، علاوه بر حفظ ذخایر ارزشمند سنگ آهن و کنترل استخراج آن‌ها، می‌توان محصولات فولادی را با قیمت ارزان‌تری تولید کرد. از این طریق، تولیدکنندگان با به‌کارگیری قراضه آهن در فرآیند ساخت فولاد، علاوه بر کمک به سازمان‌دهی ضایعات، می‌توانند از یک منبع ارزان‌قیمت برای مواد اولیه بهره‌مند شده و سودآوری بیشتری برای مجموعه خود به ارمغان آورند.
