สรุปข้อดีข้อเสียของเทคโนโลยีการผลิตเหล็กขั้นต้นในกลุ่มต่าง ๆ

SHAFT GROUP :  MIDREX, HYL III, AREX
ข้อดี	ข้อเสีย
- ได้ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง	- ไม่เหมาะกับประเทศที่มีราคาแก๊สสูง
- ได้รับการยอมรับและผลิตในระดับอุตสาหกรรม	- ต้นทุนวัตถุดิบสูง เนื่องจากใช้แร่ก้อน หรือ
- มีข้อมูลในการผลิตและการดำเนินงาน	แร่ก้อนอัดเม็ด คุณภาพสูง
รวมทั้งข้อมูลเชิงเศรษฐศาสตร์มากเพียงพอ	- ความยืดหยุ่นของกระบวนการน้อย
- ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อย	- ไม่มีการนำของเสียจากกระบวนการกลับมาใช้
- ปราศจาก export gas	ประโยชน์ใหม่

FLUID BED GROUP :  FIOR , CIRCOFER, CIRCORED, FINMET, IRON CARBIDE
ข้อดี	ข้อเสีย
- ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง	- เงินลงทุนสูง
- ต้นทุนด้านวัตถุดิบต่ำ เนื่องจากใช้แร่เหล็กผง	- ต้นทุนราคาแก็สสูงในบางประเทศ (ยกเว้น กระบวนการ
- ไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม	CIRCOFER ซึ่งใช้ถ่านหินเป็นสารถลุง)
- ปราศจากแก็สที่ปล่อยออกจากกระบวนการ	- มีความอ่อนไหวต่อ ขนาดและคุณภาพของแร่เหล็ก
	- กระบวนการผลิตควบคุมและดำเนินการผลิตยาก
	- ข้อมูลการผลิตเชิงอุตสาหกรรมยังน้อย

ROTARY HEARTH  GROUP  : INMETCO, FASTMET
ข้อดี	ข้อเสีย
- ได้รับการยอมรับในระดับอุตสาหกรรม	- ผลิตภัณฑ์คุณภาพต่ำเนื่องจาก การตกค้างของกำมะถัน
- เหมาะกับกำลังการผลิตขนาดเล็ก	จาก กระบวนการเตรียมวัตถุดิบ
- ใช้แร่เหล็กผงและ ถ่านหินเป็นสารถลุง	- กำลังการผลิตถูกจำกัด
- กระบวนการผลิตมีความยืดหยุ่น	- มีเพียงไม่กี่โรงงานเท่านั้นที่ทำการผลิต
- กระบวนการถลุงใช้เวลาน้อย เนื่องจากอุณหภูมิสูง	- จำเป็น ต้องมี   off gas treatment ที่พอเพียง
- งบประมาณการลงทุนและดำเนินการต่ำ	- มีการปลอมปนของอโลหะในผลิตภัณฑ์ มาก
- สามารถนำกากจากกระบวนการมาหมุนเวียน เป็น	- ความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์ต่ำ
วัตถุดิบ	- จำเป็นต้องมีกระบวนการบำบัดแก็สที่ปล่อยออก
	มาอย่างพอเพียง
	- อัตราการใช้ถ่านหินสูง
SMELT REDUCTION GROUP :  AISI , DIOS , FINEX , HISMELT , ROMELT , TECNORED
COREX , AUSMELT, NST
ข้อดี	ข้อเสีย
- ได้ผลิตภัณฑ์ในรูปของเหลว	- ยังขาดข้อมูลการผลิตในระดับอุตสาหกรรม
- ใช้ถ่านหินเป็นสารถลุง	ยกเว้น COREX
- ใช้แร่เหล็กผง (ยกเว้นกระบวนการ COREX)	- แก๊สที่ปล่อยออกมามีจำนวนมากที่ต้องถูกนำไปใช้
- เหมาะกับการผลิตในระดับเล็กและระดับกลาง	ประโยชน์
- ไม่ต้องการพลังงานไฟฟ้า	- ต้องการออกซิเจนปริมาณมาก
	- เป็นกระบวนการผลิตที่มีความยืดหยุ่นน้อย

ROTARY KILN GROUP :   SL/RN, DRC
ข้อดี	ข้อเสีย
- ได้รับการยอมรับระดับอุตสาหกรรม	- ผลิตภัณฑ์คุณภาพต่ำเนื่องจาก ซัลเฟอร์ และ กากแร่
- รูปร่างแร่ไม่สำคัญ  และ ใช้ถ่านหินเป็นสารถลุง	- กระบวนการถลุงใช้เวลานาน
- กระบวนการผลิตไม่ซับซ้อน	- กำลังการผลิตจำกัด
- เหมาะกับการผลิตในระดับเล็ก	- จำเป็นต้องมีกระบวนการบำบัดแก็สที่ปล่อยออก
	มาอย่างพอเพียง
	- เป็นกระบวนการผลิตที่มีความยืดหยุ่นน้อย
	- อัตราการใช้ถ่านหินสูง

ROTARY HEARTH + ELECTRIC MELTER  GROUP  : REDSMELT , FASTSMELT
ข้อดี	ข้อเสีย
- ได้ผลิตภัณฑ์ในรูปของเหลว	- เงินลงทุนสูง
- ใช้แร่เหล็กผง และใช้ถ่านหินเป็นสารถลุง	- มีข้อจำกัดด้านกำลังการผลิต
- เหมาะกับการผลิตในระดับเล็ก	- มีเพียงไม่กี่โรงงานเท่านั้นที่ทำการผลิต
- ปราศจากแก็สที่ปล่อยออกจากกระบวนการ	- จำเป็น ต้องมี   Off gas treatment ที่เพียงพอ
	- ต้องการพลังงานไฟฟ้า
	- อัตราการใช้ถ่านหินสูง

แนวโน้มเทคโนโลยีในการผลิตเหล็กขั้นต้นในช่วง 5 – 10 ปีข้างหน้า

เทคโนโลยีในการผลิตเหล็กขั้นในโลกมีการพัฒนาเพื่อมุ่งไปสู่จุดมุ่งหมายหลักสามประการคือ การควบคุมต้นทุนการผลิต การเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน และการควบคุมผลกระทบกับสิ่งแวดล้อม เพื่อพิจารณาแนวโน้มในการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเหล็กขั้นต้นในอนาคตจึงได้ทำการรวบรวมสรุปปริมาณการใช้วัตถุดิบสำหรับการผลิตเหล็กขั้นต้น 1 ตัน ด้วยกระบวนการที่แตกต่างกัน ในตารางที่ 4.31 และแนวทางการวิจัยเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีเหล็กขั้นต้นในอนาคตในโลก โดยแบ่งตามเทคโนโลยีการผลิตดังนี้

กระบวนการ Blast Furnace
1) การพัฒนากระบวนการ Blast Furnace มีขนาดเล็กลงเพื่อลดงบประมาณการลงทุนชั้น คุณภาพของแร่เหล็กและถ่านหิน และลดผลกระทบกับสิ่งแวดล้อม โดยมีการพัฒนา Blast Furnace ในขนาด 0.6 - 1.0 ล้านตัน (compact blast furnace) และ 0.1 - 0.3 ล้านตัน (mini blast furnace)
2) เพื่อลดปริมาณแก๊สทิ้งที่เป็นมลพิษทางอากาศ จากกระบวนการเผาถ่านหินให้เป็น ถ่านโค้ก มีการพัฒนานำถ่านหินละเอียดมาใช้โดยพ่นเข้าไปในรูพ่นลม (tuyeres) โดยปริมาณจำกัด ในอดีตที่ 120 กิโลกรัมต่อตันของน้ำเหล็ก จากการพัฒนาเตาเผาอากาศ (hot blast stove) ให้สามารถเผาอากาศร้อนที่อุณหภูมิ 1300 องศาเซลเซียส และเพิ่มปริมาณออกซิเจนในอากาศที่พ่นเข้าเตาประมาณ 2 – 4 เปอร์เซ็นต์ ทำให้ปริมาณจำกัดในปัจจุบันเพิ่มขึ้นที่ระดับ 200 – 250 กิโลกรัมต่อตันของน้ำเหล็ก) เพื่อเพิ่มสมบัติของแร่เหล็กให้มีความแข็งแรงในการใช้กับ CBF (compact blast furnace) และ MBF (mini blast furnace)
3) เพื่อเพิ่มเสถียรภาพและประสิทธิภาพของกระบวนการ โดยการตรวจวัดในลักษณะ เครือข่าย เพื่อให้เกิดการจำลองสภาวะที่เหมาะสมโดยการปรับเปลี่ยนค่าตัวแปรต่าง ๆ ของระบบการพัฒนาอุปกรณ์ในการตรวจวัดแก๊สที่ไหลออกจากกระบวนการ

การถลุงในสภาพหลอมเหลว

ปัญหาของเทคโนโลยีเนื่องจากเทคโนโลยียังอยู่ในช่วงการพัฒนาโรงงานทดลองหรือการปรับเปลี่ยนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการผลิต แต่ยังขาดกระบวนการที่สามารถทำการ pre-reduction แร่เหล็กก่อนเข้าสู่อ่างหลอมเหลว การถ่ายเทความร้อนจากแก๊สที่ออกจากระบบกับแก๊สที่เข้าสู่ระบบที่มีประสิทธิภาพ การกำจัดกำมะถันออกจากน้ำเหล็กยังขาดกการพัฒนากระบวนการที่เหมาะสมเชิงพาณิชย์ โดยมีแนวทางในการพัฒนาดังนี้

1) การพัฒนาการถ่ายเทความร้อนจากแก๊สออกจากระบบให้กับเข้าระบบ
2) พัฒนาระบบของเครื่องจักรให้สอดคล้องกับการผลิตจริง
3) พัฒนากระบวนการควบคุมการผลิตเชิงปฏิบัติในแต่ละขั้นตอนตั้งแต่การทำ pre-reduction จนถึงกระบวนการหลอมละลาย
4) พัฒนากระบวนการกำจัดกำมะถันในน้ำเหล็กที่เหมาะสมเชิงพาณิชย์