Upload
lethuy
View
255
Download
14
Embed Size (px)
Citation preview
2-1
2.1 เทคโนโลยการผลตเหลกและเหลกกลา
การผลตเหลกและเหลกกลานนมความเกยวของกบขนตอนหลายขนตอนตงแตการเตรยมวตถดบตางๆ
จนถงขนไดมาเปนผลตภณฑททาจากเหลกกลา การถลงหรอการผลตเหลก (Ironmaking)
แรเหลก, ถานโคก และปนขาวเปนวตถดบทถกปอนเขาสเตาถลงแบบพนลม (Blast Furnace) เพอผลตนา
เหลกหลอมเหลว (Hot metal หรอ Liquid pig iron) เหลกทผลตไดจากเตาถลงพนลมประกอบไปดวยคารบอน
(~4.5%) และสารมลทนตางๆ ซงทาใหโลหะมความเปราะมากเกนไปทจะนามาใชในงานตางๆทางดานวศวกรรม การผลตเหลกกลา (Steelmaking)
ขนปฐมภม (Primary) หรอขนการหลอม
การผลตเหลกกลาดวยเตาออกซเจน (BOF) เปนการนานาโลหะทไดจากเตาถลงมาผสมกบเศษเหลกกลา
และลดปรมาณคารบอนใหเหลอ 0-1.5% โดยการเปาออกซเจนผานโลหะในเตาคอนเวอรเทอรเพอให
กลายเปนนาเหลกกลา
การผลตเหลกกลาอกวธหนงคอ การใช เตาอารคไฟฟา (EAF) ถกใชสาหรบการหลอมเศษเหลกและ
เหลกกลา
ขนทตยภม (Secondary) หรอขนการปรงนาเหลกกลา
กระบวนการขนนไดถกนามาประยกตใชเพอปรงนาเหลกกลาโดยจะชวยปรบคาสวนผสม, อณหภม, และ
ความสะอาด ใหเทยงตรงและดยงขนกวานาเหลกทไดจากขนปฐมภม การหลอ(Casting)
นาเหลกกลาทไดจะถกนามาหลอแบบตอเนอง และกลายมาเปน เหลกแทงแบน (Slab), เหลกแทงใหญ
(Bloom), เหลกแทงเลก (Billet) การหลอแบบตอเนอง (Continuous casting) นไดถกนามาใชอยางแพรหลาย
แทนการหลอเปนแทงแบบสมยเกา
บทท 2 ภาพรวมอตสาหกรรม
2-2
รปท 2.1: วงจรการผลตเหลกและเหลกกลาแบบครบวงจร
2-3
การขนรปขนปฐมภม(Primary Forming) การขนรปขนปฐมภม เชน การรดรอน (Hot Rolling) เปนวธทถกประยกตใชกบ เหลกแทงแบน (Slab),
เหลกแทงใหญ (Bloom), และเหลกแทงเหลก (Billet) ทผานกระบวนการหลอแบบตอเนองมา (และใชกบเหลกกลา
ทหลอเปนแทงแบบสมยเกาดวย) จดประสงคของกระบวนการคอการชวยทาใหเกดการลดหรอเปลยนแปลงรปทรง
นอกจากนยงเกดการเปลยนแปลงคณสมบตตางๆในเนอโลหะดวย ผลตภณฑสาเรจรปทไดในขนนมหลายชนด
เชน เหลกแผนรดรอน (Hot Rolled Plate) เหลกแผนรดรอนชนดมวน(Hot Rolled Coil) เหลกเสนเสรมคอนกรต
(Re-bar) เหลกลวด (Wire Rod) เหลกโครงสรางรปพรรณ(Section) เปนตน การขนรปขนทตยภม (Secondary Forming) ไดแก การผลต, การแปรรปและการตกแตงงานขนสดทาย(Manufacturing, Fabrication & Finishing)
กระบวนการขนรปขนทตยภมหลากหลายรปแบบไดถกประยกตใชเพอทาใหชนสวนเหลกกลาขนสดทายม
รปทรงและคณสมบตตางๆตามตองการ ซงโดยทวไปสามารถแบงยอยออกเปนกระบวนการตางๆ ไดแก
- การเปลยนรปทรง (Shaping) เชน การรดเยน (Cold rolling),
- การกลงแปรรป (Machining) เชน การเจาะ (Drilling),
- การตอประสาน (Joining) เชน การเชอม (Welding),
- การเคลอบผว (Coating) เชน การชบสงกะสกลวาไนซ (Galvanizing),
- การทากรรมวธทางความรอน (Heat treatment) เชน การเทมปอรรง (Tempering)
- การทากรรมวธทผว (Surface treatment) เชน การทาคารบไรซง (Carburizing)
2-4
รปท 2.2: กระบวนการผลตขนตนและขนกลางในอตสาหกรรมเหลกและเหลกกลา
2-5
รปท 2.3: กระบวนการผลตขนปลายในอตสาหกรรมเหลกและเหลกกลา
2-6
การพฒนาเทคโนโลยอตสาหกรรมเหลกและเหลกกลา ในสมยโบราณเหลกกลาไดถกผลตขนจากการใชคอนตเหลกของแขงทถกใหความรอนในอากาศ
กระบวนการผลตเหลกกลาสมยใหมเรมเกดขนเมอราวป คศ. 1850 โดยนายเบสเซมเมอร (Bessemmer) ผคดคน
กระบวนการผลตเหลกกลาโดยการเปาอากาศผานอาง (Bath) ใสนาเหลก (Pig iron) ทางทอดานลางททาจากวสด
ทนไฟประเภทซลกา
ในชวงระยะเวลากวา150 ปทผานมา การผลตเหลกกลามการเปลยนแปลงอยางรวดเรวมาก กระบวนผลต
เหลกสมยเกา เชน กระบวนการ Bessemmer ถกแทนทดวยกระบวนการอนอยางรวดเรว เตาถลงแบบพนลม
(Blast Furnace) เตาอารคไฟฟา (EAF) และเครองรดรอน (Hot Rolling) ถกคดคนและพฒนาอยางตอเนองมา
นานนบสบป กระบวนการผลตเหลกกลาในปจจบนม 2 วธหลกๆ ไดแก ใชเตาออกซเจน (BOF) หรอ เตาอารค
ไฟฟา (EAF) ในบางกรณอาจใชทงสองวธรวมกน ความกาวหนาในการผลตเหลกกลาซงรวมถงกระบวนการผลต
ดวยเตาออกซเจน และเตาอารคไฟฟานน ถกคดคนขนมาเพอตอบสนองตอปจจยตางๆ เชน การขยายตวของ
อตสาหกรรม นวตกรรมเทคโนโลย ความสามารถในการแขงขน เปนตน การแขงขนจากทวโลกมขนเนองจากผผลต
เหลกบางแหงมตนทนวตถดบตา สงผลใหมตนทนการผลตทตากวาภมภาคอน ดงนนเพอความอยรอดผผลตเหลก
หลายรายจงตองพฒนานวตกรรมใหมๆ การวางแผนสาหรบนวตกรรมนนเปนขนตอนเบองตนของแนวทางการ
พฒนาเทคโนโลย
อตสาหกรรมเหลกกลาไดเกดการววฒนาการทางวศวกรรมเพอเพมประสทธภาพการผลตตลอดชวง 20 ป
ทผานมา ซงไดมการลงทนอยางมหาศาลในดานตางๆเพอพฒนาใหทนสมยขน ทงดานกระบวนการผลต,
ผลตภณฑ, โรงงาน, เทคโนโลย, และวธในการทางาน สงเหลานสงผลใหเกดการพฒนาอยางมากทางดานการลด
พลงงานและการใชพลงงานอยางมประสทธภาพ ซงจะกอใหเกดประโยชนทางดานสภาพแวดลอมตามมา ใน
ปจจบนเหลกแผนบาง (Strip) สามารถผลตไดโดยตรงจากขนตอนการหลอไดเลย เหลกกลาจานวนมากทใชกนใน
ทองตลาดทกวนนไดถกพฒนาขนมาในชวงสบปทผานมาเทานน สงเหลานยงสงผลใหเกดการพฒนาประสทธภาพ
ของผลตภณฑเหลกกลา, การใชงานตางๆ, และกระบวนการตางๆทเกยวของกบการลดการใชพลงงานและวตถดบ
ซงจะชวยทาใหกลมลกคาของอตสาหกรรมเหลกกลาไดพฒนาผลตภณฑของตนใหม ความตานทานการกดกรอน
(Corrosion resistance)ทดขน, มอายการใชงานนานขน, มนาหนกเบาลง และมประสทธภาพการใชพลงงานทด
ขน เชน ใชงานไดทนทาน, การซอมบารงลดนอยลง นวตกรรมตางๆเหลานจะชวยทาใหเกดการพฒนาไปสโลกทม
ความยงยน (Sustainable world)
2-7
ผลกระทบจากปญหาสภาวะโลกรอน(Global Warming) ตอการพฒนาเทคโนโลยอตสาหกรรมเหลกและเหลกกลา
จากความตระหนกถงผลกระทบของกาซเรอนกระจกทเกดจากมนษยตอการเปลยนแปลงบรรยากาศโลก
(Climate Change) รฐบาลตางๆจากทวโลกไดทาขอตกลงกน ณ กรงเกยวโต (Kyoto Protocal) เมอเดอนธนวาคม
ปคศ.1997 เพอใหเกดการเดนหนาอยางเปนรปธรรมในการลดการปลอยกาซเรอนกระจก 6 ชนด โดยกาซ
คารบอนไดออกไซดเปนกาซทสาคญทสด และเมอวนท 7 พค. ป คศ. 2007 ณ กรงบรสเซล สถาบนเหลกและ
เหลกกลานานาชาต (IISI) ไดยนขอเสนอตอรฐบาลในหลายๆประเทศเพอใหรวมมอกบอตสาหกรรมเหลกกลา เพอ
พฒนา, สรางสรรควธใหมๆ ในการแกปญหาสภาพบรรยากาศโลก ในการกาหนดนโยบายใหมนจะมงเนนไปถงเรอง
ของกาซคารบอนไดออกไซด (CO2) และการเปลยนแปลงบรรยากาศโลก โดย IISI ไดเรยกรองใหรฐบาลออก
กฏหมายทจะชวยสงเสรมใหแกบรษททมประสทธภาพทางดานการรกษาสงแวดลอม และไดขอใหมการจด
โครงงานเฉพาะทรวมมอโดยประเทศผผลตเหลกกลาหลกในโลก โครงงานนจะสงผลตอเทคโนโลยทหมดสมยใหลด
นอยลงไป รฐบาลตางๆไดถกขอรองใหกาหนดนโยบายทจะสนบสนนการเรมหาทางแกโดยใชเทคโนโลยทมการลด
CO2 ในระยะยาวอยางจรงจงและทวถง นโยบายใหมนจะประกอบดวยพนธสญญาจากอตสาหกรรมเหลกกลา
เองทจะลดการปลอยกาซเรอนกระจกและตอสกบสภาวะการเปลยนแปลงของบรรยากาศ โดยสงทจะทาไดแก
การสงเสรมการใชเทคโนโลยทกอใหประสทธภาพมากทสดในโรงงานผลตเหลกกลาสมยใหมซงรวมไปถง
เรองการลดและการใชพลงงานอยางมประสทธภาพดวย
รบผดชอบในการวจยและพฒนาเทคโนโลยใหมในการแกปญหาอยางจรงจงและทวถง เพอลดระดบการ
ปลอย CO2 สบรรยากาศตอการผลตเหลกแตละตน
เพมการรไซเคลและนาเหลกกลาทไมใชแลวกลบมาใชใหมากทสด, และการนากากของเหลอจาก
กระบวนการผลตมาใชใหเกดประโยชนสงสด
ทาการบนทกและรายงานขอมลการปลอยกาซ CO2 และความกาวหนาในการลดใหไดตามเปาหมายในแต
ละชวงเวลา
กาซคารบอนไดออกไซดจานวนมากในอตสาหกรรมเหลกและเหลกกลาเกดมาจากปฏกรยาทางเคม
ระหวาง คารบอนและแรเหลกในเตาถลงเหลกแบบพนลม (Blast Furnace) ในการผลตเหลกหลอมเหลว (Molten
iron) นอกจากนกระบวนการผลตเหลกกลาดวยเตาออกซเจน (BOF) และเตาอารคไฟฟา(EAF)กกอใหเกดกาซ
คารบอนไดออกไซดเชนกน 2.1.1 กระบวนการผลตถานโคก (Coke Making) จากถานหน (Coal)
ถานโคกเปนสวนสาคญของการถลงเหลกและกระบวนการผลตเหลกกลา นอกจากเปนแหลงพลงความ
รอนในเตาถลงแบบพนลม (Blast Furnace) ถานโคกยงทาหนาทเปลยน(Reducing)และหลอมใหแรเหลก
กลายเปนเหลกถลง ถานโคกเกดขนไดจากการกาจดสารระเหยในถานหนดวยการใหความรอนท to 1000 °C เปน
2-8
เวลา 16-18 ชม. จนกระทงถานหนถกเปลยนใหกลายเปนคารบอน คณสมบตตางๆของถานโคกทตองการไดแก ม
ปรมาณนาและซลเฟอรตา, มขนาดกอนแรระหวาง 40-80 มม., มความแขงแรงมากพอทจะรบนาหนกวตถดบ
ตางๆในเตาถลงแบบพนลมได ซงความแขงแรงของถานโคกซงมหนวยวดเปน CSI (Coke Strength Index), มคา
การทาปฏกรยาทมากพอซงมหนวยวดเปนCRI (Coke Reactivity Index)ทเพยงพอ, มความพรนทาใหกาซ
สามารถซมผานได
กอนแรถานหน(coal) กอนถานโคก รปท 2.4: รปเปรยบเทยบระหวางถานหนและถานโคกทไดจากการเผาถานหน
การจดเตรยมและการผสมถานหน (Coal Bedding & Blending)
ในการผลตถานโคกจากถานหนนน ผผลตบางรายอาจจะตองนาเขาถานหนหากไมมแหลงถานหนใน
ประเทศนนๆ การจดเกบจะเหมอนกบการเกบแรเหลก คอถานหนทมาจากแหลงตางกนจะถกเกบแยกกนเปนกองๆ
และจะถกนามาผสมและบดใหละเอยดกอนจะนาไปใช ดงแสดงในรปท 2.5 – 2.7
รปท 2.5: ภาพจาลองการจดเตรยม ผสมและบดถานหนภายในโรงงานผลตเหลกกลาครบวงจร
การใชถานหนของประเทศไทยสวนใหญจะถกนาไปใชกบการผลตไฟฟาและการผลตซเมนต โดยเปนถาน
หนประเภทลกไนท สวนถานหนบทมนส (Bituminous) ทนาเขามาในไทย เกอบทงหมดถกนามาใชในอตสาหกรรม
เหลกและเหลกกลา
2-9
รปท 2.6: ภาพจาลองแสดงการจดเตรยมถานหนจะนาไปผลตเปนถานโคก
รปท 2.7: ภาพจาลองแสดงการจดเตรยมถานหนจะนาไปผลตเปนถานโคก การผลตถานโคกในเตาผลตถานโคก(Coke Ovens) กระบวนการผลตถานโคกคอการใหความรอนแกถานหนในเตาถานโคก (Coke ovens) เพอขบสารละเหย
ออกมา เตาถานโคกจะถกใหความรอนจากกาซเตาถานโคก (Coke-oven gas) ซงจะชวยเผาไหมในชองทาความ
รอนในผนงเตาดานขาง โดยกาซเสยทเกดจากการเผาไหมนจะวงออกผานทางปลองไฟ (Stack หรอ Chimney)
ทกๆ 20 หรอ 30 นาท จะมการปรบทศการไหลของกาซ, อากาศ, และกาซเสยใหยอนกลบทางเพอใหมการกระจาย
ของอณหภมอยางสมาเสมอตลอดทงผนงเตา การออกแบบของระบบทาความรอนจะแปรผนจากแบตเตอรหนงถง
อกแบตเตอรหนง ประมาณ 40 % ของกาซเตาถานโคกทเกดจาการผลตถานโคกจะถกหมนเวยนกลบไปสชองให
ความรอนเพอทาการเผาไหมหลงจากไดผานกระบวนการทาความสะอาดและการปรบปรงกาซ (Recovery
process)
ขนาดรปทรงของเตาสงผลใหความจของเตาแตกตางกนออกไป ยกตวอยางเชน แบตเตอรทบรรจถานหน
ได 11.31 ตนสทธตอเตาจะใหถานหนแหง 8.08 ตนสทธ สวนแบตเตอรทบรรจถานหนได 32.09 ตนตอเตาจะให
ถานหนแหง 22.91 ตนสทธ
2-10
รปท 2.8: ภาพจาลองโรงงานผลตถานโคกทอยภายในบรเวณโรงงานผลตเหลกกลาครบวงจร
กระบวนการผลตถานโคกเรมตนตงแตการบรรจ (Charging) ถานหน รถลารร (Larry cars) ทอยบนยอด
แถวแบตเตอรจะนาถานหนจากถงเกบมาเตมในเตาถานโคก หลงจากนนจะมเครองกระทงมาดนเพอปรบระดบ
ถานหนทอยในเตาผลตถานโคกใหมระดบความสงพอทจะมชองวางเหนอกองถานหนใหเปนทางเดนของกาซทจะ
เกดขนในกระบวนการผลต กาซทเกดขนนจะถกสงออกจากเตาผานทอแนวตงทบดวยวสดทนไฟ ทอแตละทอจะวง
มาเชอมกนททอหลกซงวางเรยงตลอดตามความยาวของแถวแบตเตอร และจะสงกาซกบของเสยแอมโมเนยเหลว
ไปยงโรงเคมถานหน กาซถานหน (Coal gas) ทเกดขนจากกระบวนการนจะถกหมนเวยนกลบไปใชใหมและ
นาไปใชเปนเชอเพลงในโรงงานผลตเหลกกลา
ในการบรรจครงหนงถานหนจะใชเวลาในการเปลยนเปนถานโคกประมาณ 16 – 36 ชม. ขนอยกบ
แบตเตอรและวธการปฏบตการ(โดยจะขนกบแบตเตอรมากกวา) ในขณะทใหความรอนแกถานหนจนกระทงถง
- ทอณหภม 100C จะเปนการทาใหถานหนแหง,
- ทอณหภม 350C จะเปนการขบกาซ CO2, N2, CH4 และนาทอยในพนธะเคม
- ทอณหภม 480C จะเปนการทาใหถานหนออนตวและหลอมละลาย(ลกลงไป
เพยงไมกมม.), เกดการสลายตวภายในดวยความรอน
- ทอณหภม 600C เกดถานโคกกงสาเรจรป, เกดการหดตว, เกดการแตกราว
- ทอณหภม 1100C ไดถานโคกสาเรจรป, เกดการขบกาซของผลตภณฑทเกด
การสลายตว, เกดการฟอรมตวของกราไฟต
หลงจากทไดถานโคกแลวเตาจะถกปลอยและเปดประตออก เครองกระทงขนาดใหญจะชวยดนถานโคก
ออกจากเตาใหลงไปสรถทาความเยน (Quenching car) ดงทแสดงในรปท 2.9 – 2.10 ในรถจะมการพนสเปรยนา
ใสถานโคกรอนเพอลดการปลอยอนภาคตางๆและจะพนไปจนกระทงรถใกลถง สถานทาความเยน (Quenching
station) ทมการทาความเยน (Quenching) ดวยสเปรยทมขนาดใหญและมกาลงมากกวา ดงทแสดงในรปท 2.11
2-11
หลงจากถานโคกเยนตวลงแลวจะถกนาไปคดแยกเกรดตอไป ผลตผลพลอยไดอนๆ(by-product)ทไดจาก
กระบวนการผลต เชน นามนดน (Tar), benzole, แอมโมเนย และซลเฟอร สามารถถกนากลบมาใชประโยชนไดอก
อยางไรกตามการคนพบปโตรเลยมธรรมชาตซงมราคาถกกวา ทาใหตนทนการผลตเคมภณฑเหลานตาลง ทาให
ผลตผลพลอยไดจากการผลตถานโคกไมเปนทนยม และกลายเปนมลพษกอใหเกดตนทนในการควบคมมลพษ
เหลานคอนขางสง
รปท 2.9: ภาพจาลองถานโคกรอนทถกกระทงออกจากแบตเตอรรในเตาผลตถานโคก
รปท 2.10: ภาพแสดงถานโคกรอนในแบตเตอรในเตาผลตถานโคก
2-12
รปท 2.11: ภาพสถานทาความเยน (Quenching station) ทมการพนสเปรยนาทมกาลงสง
การพฒนาเทคโนโลยในกระบวนการผลตถานโคก
ดวยกฎหมายเกยวกบสงแวดลอม และอายการใชงานของเตาผลตถานโคก (Coke Oven) มผลทาให
ตนทนการผลตสงขน ทาใหโรงผลตถานโคกตองปดโรงงานลง สวนทางกบความตองการถานโคกสาหรบผลตเหลก
ทเพมขน สงผลใหเกดการคดคนหาวธและเทคโนโลยใหมๆ แทนทการผลตถานโคกแบบเดม เพอปรบปรงให
สามารถควบคมสงแวดลอมได ความตองการเทคโนโลยดงกลาวมมากขนเรอยๆ
กระบวนการผลตถานโคกกวารอยปทผานมานมการเปลยนแปลงเพยงเลกนอย กฎหมายเกยวกบ
สงแวดลอม และขอบงคบตางๆ ทาใหตนทนการผลตสงขน การลดการผลตถานโคกลงรวมไปถงการปดโรงงาน
เปนผลใหอตสาหกรรมเหลกตองปรบปรงกระบวนการผลตถานโคก
การผลตถานโคก ในสวนของกฎขอบงคบจากรฐบาลมการควบคมในทกกระบวนการ ตงแตการเตมถาน
หนเขาเตา การเผา การนาถานโคกออกจากเตา และการลดอณหภม โดยตองผนกฝาเตาใหมดชดเพอปองกนไมให
กาซมลพษหลดออกมาได
นอกจากในเรองของการผลตถานโคก ยงมองถงการนาเคมภณฑตางๆ อาท กาซ นามน และอนๆ กลบมา
ใชใหม กระบวนการเหลานจงจะตองเปนกระบวนการทพเศษเพอปองกนการกอใหเกดอนตรายตอสขภาพ และจาก
กฎเหลานทาใหการผลตถานโคกมจานวนนอยลงอยางมนยสาคญ
ความตองการปรบปรงเพอควบคมทางดานสงแวดลอมสาหรบเตาผลตถานโคกและการคนหาวธเพม
ประสทธภาพตนทนของการผลตถานโคกคณภาพสง มหลายวธเชน
European Jumbo Coking Reactor ขยายความจของเตาผลตถานโคกแบบเดมใหมความจมากขน
จากการศกษาพบวาการลงทนสาหรบเทคโนโลยนใชเงนลงทนมากกวาเทคโนโลยอน ดงนนจงไมให
ความสนใจกบเทคโนโลยน
2-13
การผลตถานโคกแบบ Non-recovery เปนเทคโนโลยใหมทไดมาจาก Jewell-Thompson โดยใชเตา
รวงผง (Beehive Oven) ซงทาใหความกดอากาศตากวาบรรยากาศ ขจดผลตผลพลอยไดทไม
ตองการโดยการเผาทปราศจากกาซ เทคโนโลยนรวมถงหมอทาความรอนสาหรบของเสย เปลยน
ความรอนจากของเสยทเกดจากการไหมเปนไอนาความดนสงสาหรบใชในโรงงานและโรงไฟฟาได
Coal Technology Cooperation เปนเทคโนโลยทใชถานหนธรรมดา (Non-coking) และถานหนท
เปนของเสยแลวใหเปนกอน วธนเรยกวา กระบวนการ Antaeus Continuous Coke
โครงการ SCOPE21 ประเทศญปน เปนการพฒนากระบวนการผลตถานโคกแบบอดถานโคกใหเปน
กอน และปรบปรงเตาเผาเดม เทคโนโลยนประกอบดวย 3 สวนหลกๆคอ การเตรยมคณภาพถานหน
การคารบอนไนเซชน และการยกระดบคณภาพถานโคก การปรบปรงเทคโนโลยเดม
สถาบนวจยจากยเครนไดทดสอบกระบวนการผลตถานโคกแบบตอเนองโดยใชโครงสรางปลองแนวตงและอดถานโคกลงไปโดยใชความรอนสง
เทคโนโลยผลตถานโคกแบบ Calderon ภายใตการพฒนาจากประเทศสหรฐอเมรกา เปนการผลตถาน
โคกแบบตอเนองเชนกน แตเปนการขจดปญหามลภาวะ โดยทาความสะอาดถานโคก และแยก
องคประกอบทางเคมของกาซ กาซทสะอาดจะถกใชเปนกาซสงเคราะห
กระบวนการผลตถานโคกสมยใหมตองการใหเพมมลคาแกผลตผลพลอยได กาซจากเตาโคกจะถกใชใน
การผลตเหลกพรน (DRI) หรอใชเปนวตถดบสาหรบกระบวนการทางเคม นอกจากนเทคโนโลยสาหรบขยาย
ระยะเวลาการใชงานของเครองผลตถานโคกกนาจะไดรบการพฒนาดวย
การพฒนาระบบขอมลแบบออนไลนควบคมการผลตในแตละขนตอนอยางเหมาะสมจะทาใหมการใช
พลงงานอยางมประสทธผลสงสดและมตนทนการผลตตาทสด ผลตผลพลอยไดหรอการผลตกาซสงเคราะหจะม
คณภาพสงขน อยางไรกตามการวจยตองใชการจาลองการผลต และตรรกะทางคณตศาสตรชนสงในการควบคม
การวจยและพฒนาทตองการในการผลตถานโคก กระบวนการผลตถานโคกแบบตอเนองทมการควบคมอยางมดชด (Sealed)
การทาถานโคกใหเยน (Quenching) และการดกกรองฝน อยางมประสทธภาพเชงราคา
กระบวนการผลตถานโคกใหมทมการนาผลตผลพลอยได (By-product) มาใชใหเกดประโยชนมากขน
และเปนมตรกบสงแวดลอม
วธทจะทาใหโรงงานผลตถานโคกมอายนานขน
การพฒนาการควบคมกระบวนการผลต (Process control)
2-14
ความสามารถในการใชถานหนโดยไมตองแปรสภาพใหเปนถานโคก และการใชวตถทมคารบอนตา
การพฒนาเทคโนโลยการซอมแซมวสดทนไฟ
การควบคมอนภาคตางๆ (Particulate) และซลเฟอร
วธการผลตถานโคกทมความแขงแรงมากขน
เพมคณคาหรอนาผลตผลพลอยได (By-product) จากการผลตถานโคกมาใชใหเกดประโยชนมากขน
การพฒนาแบบจาลองทางเศรษฐศาสตรเชงลกของตวแปรตางๆในการควบคมการปฏบตใชถานหนทเรยง
เชอมตอกนเปนแถวแบตเตอร
2.1.2 การถลงเหลก (Iron Making Process) การเตรยมแรเหลก(Iron Ore Preparation)
วตถประสงคของการเตรยมแรเหลก ไดแก
- เพมสดสวนความจของเหลก
- ทาใหแรทละเอยดกลายเปนกอนใหญขน
- นากากของเสยตางๆกลบมาใชประโยชนใหม (เชน ฝนของเสย, Scale, Fines)
- ทาใหวตถดบมความเปนเนอเดยวกนมากขน
- ปรบความเปนดาง (Basicity) ใหเหมาะตอกระบวนการรดกชนในการถลงเหลก
รปท 2.12: ภาพจาลองการจดเตรยมและผสมแรเหลกภายในโรงงานผลตเหลกกลาครบวงจร
การจดเตรยมและการผสมแรเหลก (Iron Ore Bedding & Blending)
เหลกหรอธาต Fe ถกถลงออกมาจากแรหรอหนทเตมไปดวยเหลกซงพบไดในชนเปลอกโลก โดยทวไปแร
เหลกมกจะอยในรปของแมกนไทท (Fe33O4) เฮมาไทท (Fe2O3) เหมองแรเหลกมปรากฏอยทวโลกเชน ในประเทศ
จน, ออสเตรเลย, อเมรกาเหนอและใต, รสเซย, อนเดย, แอฟรกาใต และสแกนดเนเวย แรเหลกซงโดยเฉลยจะ
2-15
ประกอบดวยเหลก 60-65 % จะถกสงไปยงโรงงานผลตเหลกและเหลกกลาโดยเรอขนสงขนาดใหญหรอรถไฟ แร
เหลกจากแหลงตางๆจะมสวนผสมทตางกน ดงนนการเกบแรเหลานจะถกเกบแยกกนตามแหลงทมาของแรนนๆ
และเพอใหการปอนวตถดบแก เตาถลงพนลม( Blast furnace) เปนไปอยางสมาเสมอ แรตางๆเหลานจะถกนามา
ผสมกนเพอใหไดสวนผสมทตองการ
โรงเผาแรเหลก (Sinter Plant)
แรเหลกทผสมแลวบางสวนจะถกนามาผสมและใหความรอนพรอมกบถานโคก, หนปน, และ การของเสย
ทนากลบมาใชใหม (เชน Dust, Sludge, Fines) ทไดมาจากเตาถลงพนลม (Blast furnace) เพอใหเกดกอนแร
เหลกเผา (Sinter) การทากอนแรเหลกเผา (Sintering) จะชวยทาใหกากของเสยลดลงและเปนการเพม
ประสทธภาพการใชวตถดบในการผลตเหลกใหสงขน แรเหลกท ถกเผาแลว (Sinter) แลวโดยทวไปจะมเหลกอย
ประมาณ 55-60% (หลงจากผานกระบวนการนแลวแรจะถกเปลยนไปคอ Fe2O3 -> Fe3O4 -> FeO และ FeO
จะรวมตวกบ Fe3O4เปนสารละลายของแขง)
รปท 2.13: ภาพจาลองบรเวณโรงเผาแรเหลก (Sinter Plant) ภายในโรงงานผลตเหลกกลาครบวงจร
2-16
รปท 2.14: ภาพวงจรกระบวนการทากอนแรเหลกเผา (Sintering)
การถลงเหลก คอ การแยกเหลกออกจากแรเหลก การถลงเหลกไมเพยงแตเปนขนตอนแรกในการผลต
เหลก แตเปนกระบวนการทใชพลงงานและเงนลงทนคอนขางสงดวย การถลงเหลกในปจจบนม 3 วธพนฐานไดแก
การถลงโดยใชเตาถลงแบบพนลม (Blast furnace) การถลงเหลกพรน (Direct reduction) และ การถลงและหลอม
เหลก (Direct smelting) การถลงเหลกโดยใชเตาถลงแบบพนลม (Blast Furnace)
กระบวนการถลงเหลกวธนจะมการบรรจถานโคก, แรกอน (Lump ore), แรกอนเผา(Sinter), แรปนเมด
(Pellet) และปนขาว (Limestone) ลงทางดานบนของเตา ในขณะทมการพนลมรอนอยางแรงทรพนลม (Tuyeres)
ทางดานลาง ซงทาใหเกดความรอนในเตาถง 1500°C ในขณะทคารบอนจากถานโคกและออกซเจนจากลมทพน
ออกมาทาปฏกรยากนและเกดกาซคารบอนมอนออกไซด จะเกดการถลงแรเหลกใหกลายเปนเหลกตามปฏกรยา
เคมน
Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2
เหลกทเกดขนจะถกสะสมในพนเตา (Hearth) และถกเทออกเปนระยะๆลงไปสถง สวนผสมของเหลกพก
(Pig iron) หรอนาเหลก (Hot metal) ทได จะประกอบไปดวยเหลก 90-95% และคารบอน 4-5 % โดยประมาณ
2-17
รปท 2.15: ภาพวงจรการเตรยมแรเหลกและการถลงเหลกในเตาถลงพนลม
ทอณหภมนปนขาว (CaCO3) จะสลายตวกลายเปนแคลเซย (CaO) ซงจะไปจบกบสารมลทนตางๆใน
เหลกและกอตวเปนตะกรน (Slag) ลอยอยบนผวนาเหลก และจะถกแยกออกระหวางการเทนาเหลก นอกจากแคล
เซยแลว ตะกรนทถกเทออกมาจะประกอบไปดวยซลกา (SiO2), อะลมนา (Al2O3) หรอ แมกเนเซย (MgO) กาซ
ตางๆทเกดขนในระหวางปฏกรยาเหลานจะถกปลอยออกจากเตาและถกกกเกบไวเพอกรองใหสะอาดและนา
กลบมาใชประโยชนอก
กระบวนการถลงเหลกดวยเตาพนลมนเปนกระบวนการตอเนอง โดยวตถดบจะถกปอนเขาไปเรอยๆและ
นาเหลก (Hot metal) กจะถกเทออกมาตลอดชวงอายการใชงานของเตาซงอายเตาอาจจะยาวนานกวา 10 ป
เตาถลง Blast furnace เปนเตาทมรปรางเปนลาแทง และมการทางานแบบตอเนองดวยการพนลมสวน
ทางจากดานลาง ถานโคกและสมภาระตางๆ (ไดแก Sinter, Pellets, Lump ore และ Flux) จะถกบรรจทดานบนลง
มาเปนชนตางๆกน วตถตางๆทใสลงไปจะเลอนลงมาเรอยๆโดยแรงดงดดโลก ในสวนดานลางของเตา ลมพนรอน
(hot blast) ทถกผลตจากเตาอบรอน (Hot stoves) จะถกพนผานทางชองพนลม (Tuyere) หลายชอง ทดานหนา
ของชองพนลมแตละชอง ลมรอนทพนออกมาจะทาปฏกรยากบถานโคก คารบอนมอนออกไซดจะกอตวขนและ
ลอยขนทางดานบนในเตาและจะชวยถลงแรเหลกกลายเปนนาเหลกมาสะสมทดานลางของเตา นอกจากนยงเกด
ตะกรนขนและลอยอยบนนาโลหะเพราะตะกรนมความหนาแนนนอยกวา นาเหลก (ท1500°C) และตะกรน (ท
1550°C) จะถกเทออกมาเปนระยะๆ ผลตภณฑทไดจากกระบวนการถลงเหลกดวยเตาพนลมไดแก เหลก pig
iron, ตะกรน, กาซทลอยขนดานบน (Top gas) และฝนไอเสย (Flue dust)
กระบวนการถลงเหลกดวยเตาพนลมสามารถแบงออกเปนโซนทมอณหภมตางๆกน และในบรเวณท
อณหภมตางกนกจะเกดปฏกรยาทแตกตางกนไป ในบรเวณชองพนลมเปนบรเวณทวดคาอณหภมไดสงสด และ
2-18
เนองจากการเผาไหมถานโคกจะคายความรอนออกมา จงทาใหอณหภมสงขนถง 2200-2400°C และเกด
คารบอนไดออกไซดขนตามสมการ (1) ตอจากนนคารบอนไดออกไซดจะเกดปฏกรยากลายเปนคารบอนมอน
ออกไซดตามสมการ (2)
C + O2
C + CO2
-> CO2
-> 2 CO
- �H
+�H
(1)
(2)
ทอณหภมสงกวา 1000°C จะเกดปฏกรยาไดเรกรดกชน (Direct Reduction) หรอการดงออกซเจนออก
จากออกไซดของเหลกดวยคารบอนและทาใหเกดกาซ CO ตามสมการ (4)
FeO + CO
C + CO2
FeO + C
-> Fe + CO2
-> 2 CO
-> Fe + CO
(3)
(2)
(4)
เนองจากปฏกรยาไดเรกรดกชนเปนปฏกรยาดดความรอน ดงนนทอณหภมตากวา 1000°C ปฏกรยาจงไม
สามารถเกดขนไดและแรเหลกออกไซดจะถกรดวซหรอถกดงออกซเจนออกตามสมการ(3)
ปฏกรยาอนไดเรกรดกชน (Indirect reduction) เปนปฏกรยาคายความรอน ดงนนบรเวณทเกดปฏกรยาน
ควรจะกนบรเวณมากกวาเมอเปรยบเทยบกบปฏกรยาไดเรกรดกชนซงเปนปฏกรยาดดความรอน เพอจะไดใชถาน
โคกในปรมาณทไมมาก. บรเวณทมอณหภม 900 - 1350°C เปนบรเวณทเรมหลอมละลายตดกน (Cohesive
zone) ในบรเวณนจะเรมมของเหลวปรากฏขนครงแรก ตะกรนทเกดขนครงแรกซงปรมาณสวนใหญประกอบดวย
wustite (สารละลายของแขงของ Fe3O4 ใน FeO) และนาเหลกจะไหลลงมาทางดานลางผานทาง coke bed การ
เกดคารเบอไรเซชน(หรอ การทคารบอนไปจบกบเหลกเกดเปนเหลกคารไบด-Fe3C) จะทาใหอณหภมหลอมเหลว
ลดลงและสามารถเทนาเหลกทอณหภมตากวาได ทอณหภมตากวา 900°C ออกไซดของเหลก คอ เฮมาไทท
(Fe2O3) และ แมกนไทท (Fe3O4) จะถกรวซกลายเปน -Wustite
2-19
รปท 2.16: ภาพจาลองของเตาถลงพนลม(Blast Furnace)
กาซออก (Top gas) จะถกปลอยออกทางดานบนของเตาทอณหภม 150 – 250°C กาซเหลานจะมคา
ความดนและอณหภมทสงพอทจะใชในการผลตไฟฟาได ดงนนหลงจากปลอยกาซผานระบบทาความสะอาดแลว
ฝนทไดนจะถกนาไปใชประโยชนทโรงเผาแร (Sinter plant) สวนการนาตะกอนโคลน (Sludge) มาใชใหมเปนสงท
ทาไดยากจงโดยปกตจะนาไปทงเลย กาซออกทผานระบบการทาความสะอาดแลวจะถกนามาผลตไฟฟาดวย
กงหนไอนา (Regenerating turbine) วธอนๆทเปนไปไดในการใชกาซเหลานมาทาเปนเชอเพลงไดแก การนามาใช
สาหรบ Cowpers หรอใชสาหรบโรงงานผลตถานโคก หรอนามาใชในเตาถลงใหมหลงการกาจด CO2 ออกไปแลว
เนองมากจากเหตผลตางๆ ทางนเวศวทยาและเศรษฐศาสตร กระบวนการถลงเหลกแบบเกาจงไดถก
เปลยนไปในชวงหลายสบปทผานมา การวางกอนวตถดบใหกระจายตวสมาเสมอ, การเพมคณภาพของกอนแร
เผา (Sinter) และแรปนเมด (Pellet) และการเพมสดสวนอตราของเหลกในวตถดบสงถง 85-100%, การเพม
แรงดนยอนกลบลงมาจากดานบนของเตา, การใชลมพนรอนทมอณหภมสงถง 1200-1300°C สงตางๆเหลานชวย
ทาใหศกยภาพการผลตของเตา (Furnace productivity) เพมขน และอตราการใชถานโคกลดลง นอกจากนไดม
การ เชอเพลงอนๆเขามาชวย เชน นามน กาซธรรมชาต และถานหนละเอยดเพอลดอตราการใชถานโคก การพน
ผงถานหนดวยอตรา 180-200 kg/tHM ในกระบวนการถลงเหลกแบบพนลมสามารถทาใหอตราการใชถานโคก
ลดลงจาก 500 เหลอ 300-320 320 kg/tHM การลดลงของอตราการใชถานโคกนจะนาไปสการลดการปลอยกาซ
คารบอนไดออกไซด (Carbondioxide emission) หนงในกาซเรอนกระจกทกอใหเกดภาวะโลกรอนในปจจบนน
เทคนคการนาพลาสตกมาใชเปนเชอเพลง, ระบบการดกกรองฝนและของเสยตางๆ จะกอใหเกดประโยชนเชง
เทคโนโลย, เศรษฐศาสตร และสงแวดลอม
2-20
แผนภาพของเตาถลงพนลมแสดงดงภาพตอไปน
รปท 2.17: ภาพจาลองของเตาถลงพนลมสมยใหม (Modern Blast Furnace)
บรเวณตางๆ ของเตาถลงพนลม ในรปท 2.17
1. ลมพนรอน
2. บรเวณเหลกหลอมเหลว เรยกบรเวณเตาสวนนวา Bosh
3. บรเวณรดกชนของเฟอรสออกไซด(FeO) เรยกบรเวณเตาสวนนวา Barrel
4. บรเวณรดกชนของเฟอรกออกไซด(Fe2O3) เรยกบรเวณเตาสวนนวา Stack
5. บรเวณทเรมอนความรอนแกวตถดบ เรยกบรเวณเตาสวนนวา Throat
6. การปอนแร, หนปน และถานโคก
7. กาซทระบายออก
8. แร, หนปน และถานโคกทถกบรรจ
9. ตะกรนทจะถกแยกออก
10. การเทเหลกหลอมเหลว (pig iron)
11. ระบบดกกรองกาซเสย
2-21
ขอจากดของเทคโนโลยเตาถลงพนลม และเทคโนโลยใหม การลดการใชถานโคกดวยการพนถานหนปนทดแทน ทาใหการทาปฏกรยาใชเวลานานขนและม
ความรอนออกมาสง จงตองใชแรเหลกทมความแขงแรงและคณสมบตทางกายภาพอนๆทเหมาะสม
ดวย
การลดจานวนถานโคกนน ถานโคกจะตองมคณสมบตทแขงเพยงพอ ซงเกยวของกบวธการผลตถาน
โคกเพอใหมความแขงตามทตองการนนเอง
การทไมมกระบวนการผลตทมความประหยดในการทาแรเผา (Sinter) หรอแรปนเมดถลงกงสาเรจ
(Partially reduced pellets)(รอยละ 50-75) เปนอปสรรคทสาคญสาหรบการเพมศกยภาพการผลต
การพฒนาเทคโนโลยอกอยางหนงคอการเพมกาลงการผลต โดยอาจปรบปรงโมเดลของเตาถลงแบบ
พนลมหรอตดตงเซนเซอรสาหรบลดตนทนผลต
มความบกพรองของประสทธภาพในการใชกระบวนการกาซและการแยกกาซคารบอนไดออกไซด
เทคโนโลยใหมคอการพนถานหนและการใชกาซธรรมชาตแทนทถานโคก , การปรบปรงวสดทนไฟ
(Refractory) เทคโนโลยการควบคม ญปนไดพฒนาโมเดลของเตาถลงแบบพนลมไดแก การไหลของของเหลว
(Fluid flow) และ kinetics และอาจเปนไปไดทจะพฒนาใหมการใชเชอเพลงอนๆ เชนเศษไม หรอ พลาสตก
การวจยและพฒนาทตองการสาหรบการถลงเหลกดวยเตาถลงแบบพนลม
การตรวจสอบวเคราะหหาขอจากดในการใชการพนถานหนและวธทจะแกปญหาหรอเอาชนะขอจากดเหลาน
ระบบการพนถานหนและออกซเจนทจะทาใหเกดการเผาไหมถานหนทสมบรณ กระบวนการผลตทประหยดคาใชจายของการเตรยมแรปนเมด (Pellet) และแรกอนเผา (Sinter) โดย
มการถลงกงสาเรจหรอดงออกซเจนออกจากแรบางสวน (Partially reduced)
การทาแบบจาลองอยางครอบคลมของเตาถลงแบบพนลม
การพฒนาระบบดนเหนยวทรเท (Top-hole clays) และวสดทนไฟทรเท(top-hole refractory)
การใชแรเหลกปนเมดในเตาดวยการพนถานหนปรมาณสง การแยกกาซ CO2 ออก (Sequestration of CO2)
การพฒนาการใชประโยชนของกาซทปลอยออกจากเตาถลง การใชเชอเพลงทดแทน เชน นามนดน (Tars), นามนเบา (Light oil), ของเสยทเปนไม, พลาสตก
การวจยการใชออกซเจนรอน ซงอาจจะชวยเพมอตราการพน ตอ NTHM (Net tons hot metal)
การลดอตราการใชถานโคก (ตอ NTHM) ดวยการพนเชอเพลงประเภทอนทดแทน
2-22
การประเมนความสามารถของเตาถลงพนลมขนาดเลก เพอแกปญหาเรองความแขงแรงของถานโคก
การพจารณาวาสามารถบรรจเศษเหลกหรอเหลก DRI ไดมากแคไหนเพอเพมความสามารถในการ
ผลต(Productivity)
การพฒนาแบบจาลองเชงลกของเตาถลงพนลม ซงประกอบไปดวยการไหลของของเหลว, จลศาสตร
และระบบตรวจวดราคาตาเพอตรวจสอบสวนผสมของกาซ, อณหภม, และการไหลซมของกาซผาน
ชนวตถดบตางๆ แบบจาลองเหลานจะชวยใหผผลตเหลกกลาสามารถปฏบตการอยางม
ประสทธภาพสงสดทงในการควบคมการผลตถานโคก, การใชประโยชนกาซทออกจากเตาถลงพนลม
และการประเมนการพนของรพนลม (Tuyere)
การพฒนาการใชระบบแยกกาซคารบอนไดออกไซด
รปท 2.18: ภาพจาลองการไหลของนาเหลกออกจากทฐานเตาถลงพนลม (Blast Furnace)
การถลงแรเหลกดวยเตาพนลม (Blast Furnace) แบงตามกาลงการผลตไดเปน 3 แบบ คอ
1. เตาถลงสมยเกา (Conventional Blast Furnace) กาลงการผลตมากกวา 1 ลานตน หรอมากกวา 3 ลาน
ตนตอป
2. เตาถลงขนาดยอม (Compact Blast Furnace) กาลงการผลต 0.8 - 1.0 ลานตนตอป
3. เตาถลงขนาดเลก (Mini Blast Furnace) กาลงการผลตนอยกวา 0.25 - 0.6 ลานตนตอป
2-23
กระบวนการทงสามแบบนมหลกการทางานไมแตกตางกน ในป 2015 คาดวาจะมการพฒนามาใชเตา
ขนาดเลกเปนจานวนมากขน ดงนนเตาถลงแบบพนลมรนเกาอาจถกปดลง โดยอาจจะไมมการสรางเตาถลงพนลม
ขนาดใหญแบบเกาอกตอไป ในปจจบนการผลตเหลกมแนวโนมทจะใชเศษเหลก และ DRI เปนวตถดบมากขน
และไดมการพฒนาเทคโนโลยใหมการใชถานโคกในเตาถลงแบบพนนอยลง ทาใหประสทธภาพการผลตของเตา
ถลงแบบพนลมเพมขนดวย รายละเอยดจากตารางท 2.1 ตารางท 2.1: การถลงเหลกโดยใชเตาถลงแบบพนลมในอดตและอนาคต
คาทวด 1998 2015
การผลตตอป (ลานตน) 53 44
จานวนเตา 38 25
อตราเชอเพลงเฉลย
ถานโคก (lbs/ตน) 820 640
ถานหน (lbs/ตน) 220 400
อตราเชอเพลง(State of Art)
ถานโคก (lbs/ตน) 650 500
ถานหน (lbs/ตน) 300 500
ประสทธภาพการผลต
เฉลย (ตน/100 ft3 วน) 7.2 9.2
ความสามารถสงสด (ตน/100 ft3 วน) 12.1 12.6 ทมา: AISI Technology Road Map
การถลงเหลกพรน (Direct Reduction Iron ตวยอ DRI) การถลงเหลกพรนหรอการถลงเหลกDRI (Direct reduction) หมายถงกรรมวธทถลง (Reduce) แรเหลก
กอน (Lump Ore) หรอ แรปนเมด (Pellet) ใหเปนเหลกทอณหภมตากวาจดหลอมตวของเหลก โดยใชกาซ
ธรรมชาตหรอถานหนเปนตวลดออกซเจน ผลผลตทไดจะเปนของแขง เรยกวา เหลก DRI หรอ เหลกพรน (Direct
reduced iron หรอ Sponge iron) โดยสามารถแบงกระบวนการถลงเหลกพรนออกเปน 4 รปแบบดวยกนตาม
ตารางท 2.2
2-24
ตารางท 2.2: เทคโนโลยการถลงเหลกพรนทสาคญ
กระบวนการ ปรมาณการผลตทวโลกในป2000 (ลานตน)
ขอสงเกต
กาซ / ปลอง(Shaft)
Midrex 32.03
เปนเทคโนโลยทยอมรบกนแลว, ตองใชแรปนเมดและ
กอนแร, ตองใชกระบวนการผลตขนาดใหญเพอใหเกด
ความคมเชงเศรษฐกจ
HyL I, III & IVM 10.18 คลายกบ Midrex
กาซ / Fluid Bed
Fior 0.3 เปนเทคโนโลยทยอมรบกนแลว
FINMET 0.76 พฒนามาจาก Fior
Circored 0.001 เรมมการนามาใชในระดบเชงพาณชยเมอป 2001
ถานหน / RHF หรอ RKF
FASTMET 0 เรมมการเปดโรงงานนารองในญปน (3ตน / ชม.)
INMETCO 0.02
Waste oxide plant ใชงานรวมกบเตาอารคไฟฟาในการ
ถลงหลอมเหลว (EAF smelter) ซงไดผลตภณฑเปน
เหลกพกทมธาตผสมสง
IDI 0.06 พงมการเรมใชหลงถกปรบปรงในป 2001
SL/RN 1.29 กระบวนการทใชเตา kiln และมการบรโภคถานหนดวย
อตราสง
ถานหน / Fluid Bed
Cicofer 0 โรงงานนารองขนาดเลกทพงถกพฒนาขนมาในเยอรมน
ทมา: AISI Technology Road Map
กระบวนการถลงเหลกพรนนเกดขนมากวา 10 ปโดยรอยละ 85 ของกระบวนการนเปนการผลตโดยใชกาซ
ธรรมชาต เชน เทคโนโลย Midrex และ HyL (ในป 2002 มการผลตเหลกดวยวธนถง 47.6 ลานตน) อยางไรกตาม
วตถดบของกระบวนการขางตน คอแรเหลกกอน หรอแรอดเมดซงมราคาคอนขางสงและในแตละครงจาเปนตอง
ผลตเปนจานวนมาก (1 ลานตนตอป) ดงนนเราจะตองหาวธการปรบปรงเพอลดตนทนในการผลต
2-25
เหลก DRI หรอ เหลกพรนนสามารถนาไปใชในเตาอารคไฟฟา เพอผลตเปนเหลกกลาได กรรมวธการผลต
เหลกDRI มมากมายหลายวธ แตอาจแบงเปน 2 กลมตาม ตวถลง (Reductant) ทใชคอ 1) กระบวนการถลงแร
เหลกดวยกาซ (Gas Reductant) , 2) กระบวนการทใชของแขงเปนตวถลง (Solid reductant)
กระบวนการถลงแรเหลกดวยกาซทไดมาจากกาซธรรมชาตเปนกระบวนการถลงซงผลตแกสถลงจากแกส
ธรรมชาต เชน แกสมเทน (CH4) ถกแปรสภาพดวยเครองแปรสภาพแกส (Reformer) ใหเปนแกส
คารบอนมอนอกไซด (CO) และแกสไฮโดรเจน (H2) ซงกระบวนการทใชในเชงพาณชยม 3 กระบวนการ คอ
1. การถลงแรเหลกดวยเทคโนโลย Midrex
2. การถลงแรเหลกดวยเทคโนโลย HyL III
3. การถลงแรเหลกดวยเทคโนโลย Finmet
เทคโนโลย Midrex เปนเทคโนโลยการถลงโดยตรงในสภาวะของแขง เรมพฒนาในชวงป 1960 - 1970
โดย Midland – Ross Corporation ซงเปนผนาเทคโนโลยเตาถลงแบบตง (Shaft furnace) และการแปรสภาพแกส
มาใชในการถลงเหลก ตอมาในป 1969 มการตงโรงงานขนท Portland การผลตเชงพาณชยจงเรมเกดขน นบเปน
เวลากวา 14 ปแลวทการผลต DRI ดวยกระบวนการนมการ ผลผลตมากกวา 60 เปอรเซนตของกระบวนการ DRI
ทงหมด โดยในป 2000 มปรมาณการผลต 43.2 ลานตน เพมขน 12 เปอรเซนต จากป 1999 คาดวาในอนาคต
กระบวนการนจะมผลผลต เพมขน 60 ลานตน ในป 2005 และ 75 ลานตน ในป 2010 โดยในป 2000 ประเทศเวเน
ซลาไดกลายเปนผนาการผลต DRI โดยผลตได 6.7 ลานตน ซงเดมประเทศเมกซโกเคยเปนผนาการผลตแตใน
ปจจบนกลายเปนผผลตอนดบ 2 มกาลงการผลต 5.8 ลานตน โดยในอนเดยและอหรานม การผลต 5.4 และ 4.7
ลานตน ตามลาดบ ผลตภณฑทไดจากการถลงน เรยกวา เหลกพรน (Sponge iron หรอ Direct reduction iron)
หรอ HDRI (Hot direct reduced iron) หรอ HBI (Hot briquette iron) มกาลงการผลตประมาณ 600,000-
900,000 ตนตอป กระบวนการนมการพฒนาหลายรนและดาเนนการอยางตอเนองเปนเวลากวา 40 ป
เทคโนโลย HyL III เปนเทคโนโลยการถลงโดยตรง (Direct Reduction) จากสภาพของของแขง เรมมการ
ใชตงแตป 1980 จนถงปจจบน ผลตภณฑทไดจากการถลง คอ เหลกพรน หรอ HBI หรอ HYTEMP มกาลงการผลต
ประมาณ 200,000 – 750,000 ตนตอป สดสวนการผลตคดเปน 19 เปอรเซนต ของการผลตเหลกพรน ลกษณะ
ของเตาเปนแบบ moving bed
เทคโนโลย Finmet เปนกระบวนการถลงแรเหลกละเอยด (Fine ore) โดยไมตองผานกระบวนการเตรยมแร
ผลตภณฑทไดอยในรป HBI กระบวนการนเกดจากความรวมมอระหวาง FIOR de Venezuela ซงมโรงงานตงอยท
Puerto Ordaz ประเทศ Venezuela (มกาลงการผลตปจจบน 400,000 ตนตอป HBI) และ VAI (Voest-Alpine)
ทาการพฒนากระบวนการผลตจากเดมคอ FIOR Process ใหสามารถใชวตถดบแรเหลกละเอยด ซงมราคาทตา
กวาแรเหลกทอยในรปแรเหลกอดเมด และแรเหลกกอน ทาใหลดตนทนดานวตถดบไดคอนขางมาก สามารถม
กาลงการผลตเหลกพรนสงถง 2 ลานตน ตอป ผลตภณฑ HBI ทไดจากกระบวนการนมคณภาพสงกวาผลตภณฑ
2-26
HBI ซงมาจาก conventional HBI plants เนองจากคณภาพของผลตภณฑมความบรสทธสง เพราะไมมการใช
ตวเชอมประสาน (Binder) อกทงองคประกอบทางเคมและขนาดเกรนเหลกถลงมความสมาเสมอ และมฝนหลด
รวงในระหวางการขนสงเคลอนยายนอย ทาใหมการสญเสยตา แตจะมขอดอยคอใชเงนลงทนสง
กระบวนการถลงแรเหลกทใชของแขงเปนตวถลง (Solid reductant) ทสาคญไดแก กระบวนการถลงแร
เหลกดวยเทคโนโลย SL/RN ลกษณะกระบวนการผลตน ใชหลกการในการลดออกซเจนใน แรเหลกดวยการเผาแร
เหลกรวมกบถานหนและหนปน ในเตาเผาแบบนอน (Rotary kiln) ทมมเอยงใหเกดการไหลของวตถดบจากทางเขา
และมการจายเชอเพลงจากทางออก ใชหลกการเผาถานหนรวมกบแรเหลกในเตาเผาแบบนอนจนถานหน
กลายเปนคารบอนมอนอกไซด ซงทาหนาทลดออกซเจนในแรเหลก ปฏกรยาเปนแบบ Diffusion Control อณหภม
ของปฏกรยาประมาณ 900 - 1,100 องศาเซลเซยส เปนกระบวนทไมยงยาก การควบคมปฏกรยาทาไดยาก
เนองจากการแตกของตวแรเหลกและถานหนทาใหการลดออกซเจนไมสมาเสมอ ผลตภณฑมเปอรเซนต
metallization ตาแตมปรมาณ ซลเฟอรสงซงมาจากถานหน แนวทางการพฒนาของการถลงเหลกพรน
ความตองการเหลกทเพมขนทาใหการผลตเหลกจากโรงเหลกขนาดยอมทใชเศษเหลกและเหลกพรนเปน
วตถดบสาหรบเตาอารคไฟฟามสดสวนเพมมากขนอยางตอเนอง อยางไรกตามราคาจาหนายกาซธรรมชาตท
เพมขนอยางรวดเรวทาใหโรงงานผลตเหลกพรนทใชกาซตองปดดาเนนการเนองจากการผลตไมคมกบตนทน
ผผลตเหลกพรนบางรายเรงพฒนากระบวนการทใชกาซและกระบวนการ Fluid-bed เพอปรบปรงประสทธภาพและ
ใหเกดการประหยด นอกจากนนยงมผผลตเหลกพรนบางรายหนมาพฒนาการใชถานหนทดแทนกาซธรรมชาต
ในปจจบนมการพฒนาการถลงเหลกพรนดวยเทคโนโลยตางๆ มากมาย เพอลดขอจากดบางประการ เชน
การใชกระบวนการ Fluid bed เพอเพมประสทธภาพ แตอยางไรกตามกยงมขอจากดทตองปรบปรงในดานตางๆ
ดงน
ศกยภาพของกระบวนการ Fluid-bed ยงไมสงพอ ดงนนประเดนทตองพจารณาคอ อตราการควบคมในแต
ละขนตอน ความเหมาะสมของตวแปรของกระบวนการ อณหภมและความกดอากาศ ความมเสถยรภาพ
ของเครองปอนวตถดบ
ปญหาทางวศวกรรมเกยวของกบการออกแบบกระบวนการ Fluid-bed, เครองแปลงความรอน ระบบ
กระจายกาซ และความนาเชอถอของระบบอดอากาศ
ปฏกรยาในหลายๆขนตอนถกใชในการปรบปรงประสทธภาพของพลงงานในกระบวนการ fluid bed ใน
ระบบการถลงดวยกาซโดยใชคารบอนไดออกไซดและออกซเจน สาเหตของความเสยหายคอฝนของโลหะ
2-27
เหลกพรนทผลตจากเตาหมนเชน FASTMET, INMETCO และ IDI มกากแรและกามะถนซงมาจากถาน
หนทใชสง การควบคมกากแรและการกาจดกามะถนยงเปนคาใชจายจานวนมาก ดงนนจงจาเปนตอง
ปรบปรงวธการแยกเหลกถลงออกจากซลเฟอรและกากแร การวจยและพฒนาทตองการสาหรบการถลงเหลกพรน
การพฒนากระบวนการถลงดวยถานหนใหมการของเหลอและซลเฟอรนอยลง
การศกษา Controlling step และผลกระทบของตวแปรตางๆทมผลตออตราการถลงและการเกดคารบไร
เซชนในกระบวนการ Fluid-bed ซงจะชวยเพมศกยภาพในการผลต
การตรวจวดการไหลของของเหลวและจลศาสตรในเตา Fluid-bed เพอพฒนาศกยภาพ การผลตและ
ประสทธภาพการใชพลงงาน
การพฒนาวธและการทาแรเหลกปนเมด (Pellets) ไมใหตดกน
การหาวธลดฝนโลหะใหนอยลง
การถลงเหลกในสภาพหลอมเหลวดวยปฏกรยาไดเรกรดกชน (Direct Smelting)
กระบวนการนจะใชแรเหลกและถานหนในการผลตเหลกหลอมเหลวโดยตรง ซงจะดกวาเหลกในสภาวะ
ของแขงอยางเหลกพรนเพราะไมมกากแร (Gangue) และเกบความรอนไดดกวา โดยใชถานหนเปนเชอเพลง ซงม
ราคาถกกวากาซธรรมชาต และถานโคกมอยมากมาย บางเทคโนโลยสามารถใชแรเหลกปน (Fine ore) ชวยลด
คาใชจายในการปนเปนกอน (Agglomeration) ทาใหโดยรวมแลวกระบวนการนนาจะมประสทธภาพดกวาและ
ลงทนนอยกวาเพราะไมตองมเตาเผาถานโคก (Coke oven) และกระบวนการปนแร
กระบวนการนสวนใหญยงอยในการพฒนาในเชงพาณชย ยกเวน COREX ซงมการใชงานจรงแลวใน
หลายประเทศ ถงแมตองใชการลงทนคอนขางสง และยงตองใชแรอดเมด (Pellets) นอกจากนกระบวนการนยงทา
ใหเกดพลงงานสวนเกนทเปนผลพลอยไดทสามารถนาไปใชประโยชนได สาหรบการพฒนากระบวนการอน ๆ ทยง
มการพฒนาอยอยางตอเนองไดแก AISI Direct steelmaking, Direct Iron Ore Smelting (DIOS) ของญปน,
HISmelt ของออสเตรเลย, ROMELT ของรสเซย, Cyclone Converter Furnace (CCF) ของ Hoogovens,
CleanSmelt ของอตาล และ TECNORED ของบราซล ดงขอมลทสรปไวตามตารางท 2.3
2-28
ตารางท 2.3: กระบวนการถลงหลกหลอมเหลวโดยตรงและสถานะภาพปจจบน
กระบวนการ วตถดบ สถานะภาพ
COREX ถานหน / แรอดเมด / แรกอน โรงงานในอนเดย / เกาหล และแอฟรกาใต (โรงงานลาสดในแอฟรกาใต
ใชแกสเสยจากกระบวนการนไปผลตเหลกพรน ดวยวธ Midrex)
DIOS ถานหน / แรละเอยด โรงงานนารอง ปดไปในป 1996
AISI ถานหน / แรอดเมด / เศษสนม
(Waste oxide)
มการทดลองผลตแลวในโรงงานนารอง
HISMELT ถานหน / แรละเอยด โรงานนารองไดทดลองเสรจสนแลว สวนโรงงานตวอยาง (Demo
plant) อยระหวางการเจรจาเพอสรางในออสเตรเลย และสหรฐอเมรกา
ROMELT ถานหน / แร หรอ เศษสนม (Waste
oxide)
โรงงานทตงขนกงเชงพาณชยเรมผลต แตยงไมมประสทธภาพ
CCF ถานหน / แรละเอยด มการทดลองบางสวน
TECNORED ถานหน และถานโคก (ถาม) / แร
ละเอยด
โรงงานตวอยาง (Demo plant) เรมตนผลตในป 2002
Clean Smelt ถานหน / แรละเอยด มการทดลองบางสวน ทมา : AISI Technology Road Map
เทคโนโลย Corex เปนเทคโนโลยทไดรบการผลตในเชงพาณชย มการพฒนาอยางตอเนอง วตถดบ
ปอนเขาอยในรปแรกอน แรอดกอน แรปนเมด ผลตภณฑทไดอยในรปเหลกหลอมเหลว เตาถลงแรเหลกม 2 สวน
คอ เตาถลง (reduction shaft) เกดปฏกรยาการถลงในขนแรก ไดเหลกพรนทม % Metallization ประมาณ 92
จากนนเหลกพรนเขาสเตาหลอมสวนลาง (Melter gasifier) พรอมดวยถานหนและหนปน ซงสวนนนอกจากเปน
สวนทเกดการถลงแลว ยงทาหนาทผลตแกสถลงจากถานหนสาหรบใชในถลงแรเหลกในสวนแรกดวย โดยแกสทได
จะถกแยกทาความสะอาด แลวนากลบไปใชสาหรบถลงแรเหลกในสวนแรกดวย โดยแกสทเหลออาจนาไปขาย
ผลตไฟฟา หรอ ผลต DRI
เทคโนโลย HIsmelt เปนกระบวนการเปลยน แรเหลกทอยในรปเหลกออกไซดใหกลายเปนโลหะเหลกใน
สภาพของเหลว โดยใชถานหนเปนตวรดวซ กระบวนการถลงเกดขนในภาชนะทเรยกวา smelting reduction
vessel วตถดบปอนเขา ไดแก แรเหลก ผงละเอยดเสนผานศนยกลางนอยกวา 8 มลลเมตร ถานหน non coking
coal เสนผานศนยกลางนอยกวา 3 มลลเมตร ฟลกซ (ปนขาว และ Dolomite) และเศษเหลกจากโรงงานเหลก
ผลตภณฑทไดอยในรปเหลก หลอมเหลวทมคณภาพสง มความสะอาดเนองจากกากแรทไดจากแรเหลก ผง
ละเอยดและขเถาถานหน Non coking coal จะหลอมและรวมตวกนเปนตะกรนแยกชนลอยขนมา ดงนนเหลก
หลอมเหลวทไดจงมความสะอาดเพยงพอทจะนาไปใชประโยชนในการเปนวตถดบปอนเขาตอใน EAF/BOF อกทง
กระบวนการน ยงสามารถนาของเสยจากโรงงานเหลกมาทาการใชใหมอยางสมบรณโดยไมกอมลภาวะ ตนทนการ
2-29
ผลตลดลง (ลดการใชพลงงานในการหลอม ลดปรมาณการใช Flux ลดเวลาหนงเตาหลอม) ลดตนทนของวตถดบ
เนองจากใชแรเหลกผงละเอยดซงมราคาถก และใชถานหน Non coking coal และลดตนทนดานพลงงาน เปน
กระบวนการทสามารถนาพลงงานทเกดขนภายหลงการเผาไหมกลบมาใชในอางหลอมเหลวไดอยางม
ประสทธภาพ
แนวทางการพฒนาการถลงเหลกในสภาพหลอมเหลวดวยปฏกรยาไดเรกรดกชน
การพฒนาการถายเทความรอนจากแกสออกจากระบบใหกบเขาระบบ
พฒนาระบบของเครองจกรใหสอดคลองกบการผลตจรง
พฒนากระบวนการควบคมการผลตเชงปฏบตในแตละขนตอนตงแตการทา Pre-reduction จนถง
กระบวนการหลอมละลาย
พฒนากระบวนการกาจดกามะถนในนาเหลกทเหมาะสมเชงพาณชย
แนวโนมการพฒนาของกระบวนการนกยงคงมงตอบสนองความตองการในดานการลดขนาดการลงทน
ตดขนตอนการผลตถานโคก ลดการปนกอนแร และความยดหยนในดานสถานทตงรวมถงขนาดในการผลต ทงน
นอกจาก COREX ทมการใชงานในเชงพาณชยแลว กระบวนการอน ๆ ยงอยในขนตอนการทดลองหรอการสาธต
ทงสน ซงอาจตองใชเวลาอก 3 ถง 10 ปกวาจะใชงานไดในเชงพาณชย
ในการทจะพฒนากระบวนการนในเชงพาณชยนน ยงมอปสรรคบางอยางทจะตองพฒนาเพมเตม เชน
วธการใหม ๆ ทจะลดปรมาณกามะถนในเหลกหลอมเหลว ซงกระบวนนจะมปรมาณกามะถนมากกวา
การถลงแบบใชเตาพนลม (Blast Furnace) 2-3 เทาตว
กระบวนการถลงกงสาเรจกอนการถลง (Pre-reduction Process) ยงไมมการพฒนาใหสมพนธกบการ
ถลงในสภาพหลอมเหลว (Smelting)
เทคโนโลยในการควบคมกระบวนการผลต
การนาเอากาซจากกระบวนการ (Off-gas) กลบไปใชงานใหม
การวจยและพฒนาทตองการสาหรบการถลงเหลกในสภาพหลอมเหลว การศกษาวธการทา post-combustion และ การถายเทความรอน
แบบจาลองการควบคมระบบการถลงในสภาพหลอมเหลว เพอชวยควบคมการปอนถานหน, การทาโฟม,
การทา Post-combustion และการถายเทความ
พฒนาระบบเตาถลง เชน การใชวสดทนไฟใหมๆ, ระบบหลอเยนดวยนาทม ประสทธภาพดานพลงงาน
วธทมประสทธภาพในการเตมถานหนและแรละเอยดถลงกงสาเรจหรอหวแร
วธกาจดซลฟอรทมตนทนตา
2-30
การทดลองการใชเทคโนโลยไซโคลน
การศกษาวเคราะหเทคโนโลยการถลงดวยคลนไมโครเวฟ
การพฒนาถานหนใหมความสะอาดมากขนและทดแทนการใชถานหน 2.1.3 กระบวนการผลตเหลกกลา (Steelmaking)
การผลตเหลกกลามความเกยวของกบขนตอนการผลตหลายขนตอนเชน การถลงเหลก(Iron making),
การผลตเหลกกลาในขนปฐมหรอการหลอม (Primary steelmaking), การผลตเหลกกลาในขนทตยภมหรอการปรง
นาเหลก (Secondary steelmaking), การหลอ และการรดรอน หลงจากผานกระบวนเหลานแลวผลตภณฑทไดก
จะถกนาไปสกระบวนการตอๆไปซงไดแก การรดเยน, การขนรป (Forming), การตขนรป (Forging), การเชอม
(Joining), การกด (Machining), การเคลอบผว (Coating), และการใหกรรมวธทางความรอน
เหลกกลาสามารถผลตขนไดจากวตถดบตางๆเชน แรเหลก, ถานหน, ปนขาว หรอจาก เศษเหลกท
หมนเวยนมาใชใหม และเพอใหเกดการตอบสนองตอความตองการของสงคม จงมความจาเปนทจะตองพฒนา
นวตกรรมการผลตเหลกเพอเกดการ ลดตนทน, ปรบปรงคณภาพ, และลดผลกระทบตอสงแวดลอม
กระบวนการผลตเหลกกลาหลกๆ ม 2 กระบวนการ คอ การใชเตาออกซเจน (BOF) และการใชเตาอารค
ไฟฟา (EAF) การผลตเหลกกลาดวยเตาออกซเจน (Basic Oxygen Furnace)
กระบวนการผลตเหลกกลาสมยใหมเรมเกดขนเมอราวป 1850 โดยนายเบสเซมเมอร (Bessemmer) ได
คนพบกระบวนการผลตเหลกกลาโดยเปาอากาศผานอางใสนาเหลก(pig iron)ผานทางทอดานลางททาจากวสด
ทนไฟประเภทซลกา ความรอนทไดจากปฏกรยาจะสงพอทจะเพมความรอนแกนาเหลกจาก 1300°C ให
เปลยนเปนนาเหลกกลาท 1600°C
ในปคศ.1879 นายโทมส (Thomas) ไดรเรมการบผนงเตาดวยวสดทนไฟประเภทโดโลไมท และการใชสาร
กอตะกรน (Flux) ทมสภาพเปนดาง (Basic) ทาใหเกดความเปนไปไดในการใชวธการอดอากาศ (pneumatic) เพอ
ถลงเหลกจากแรทมฟอสฟอรสสงซงมอยทวไปในหลายๆแหงของยโรป
การพฒนาครงใหญลาดบถดมาไดแกการเปลยนจากการเปาดวยอากาศมาเปนออกซเจนบรสทธ (Basic
Oxygen process) ทาใหสามารถกาจดไนโตรเจนได ความรอนทสญเสยออกไปกบกาซจงลดลง และทาใหเศษ
เหลกถกผสมลงไปไดมากขน กระบวนการนไดถกพฒนาขนเมอปคศ. 1952-53 ในประเทศออสเตรย โดยเปา
ออกซเจนจากทางดานบนผานทอแนวตง ทาใหชวยรกษาผนงเตาใหมอายใชงานนานขน เนองจากทดานลางเตา
วสดทนไฟไมสามารถทนตอการพนออกซเจนบรสทธได กระบวนการนรจกกนในชอ LD (Linz และ Donawitz),
หรอ BOP และไดกลายมาเปนสวนหนงของกระบวนการผลตสวนใหญในทกวนน
2-31
การเปาออกซเจนจากทางดานลางในการผลตเหลกกลาทาสาเรจไดในยค 70s โดยใชรพน (Tuyere) ท
ปองกนดวยการหลอเยนดวยกาซไฮโดรคารบอน (โพรเพน หรอกาซธรรมชาต) หรอนามนเชอเพลง การแตกตว
(Cracking)ของไฮโดรคารบอนนจะชวยลดความรอนใหแกวสดทนไฟในบรเวณรพน(tuyere) กระบวนการนรจกกน
ในชอ OBM, Q-BOP และ LWS ขอไดเปรยบขอหนงของกระบวนการเหลานคอจะมการกวนระหวางโลหะและ
ตะกรน (Slag) ใหเกดการสมผสกนไดอยางมประสทธภาพดวยการเปาออกซเจน
การเปาดวยลมผสมเกดในชวงปลายยค 70s การเปากาซทมสภาพเปนกลา ง(ไดแก กาซอารกอนหรอ
ไนโตรเจน) หรอการเปาออกซเจน โดยมการควบคม ผานกนถง (Bottom) ของเตาคอนเวอรเตอรทการพนลมจาก
ดานบน ซงจะชวยใหเกดการกวนไดอยางมประสทธภาพ กระบวนการเหลานรจกกนในชอวา LBE, LET, K-BOP
เปนตน ปจจบนอปกรณเหลานไดถกตดตงในเตาคอนเวอรเตอรทเปาลมจากดานบน (Top-blown converter)
สวนใหญ
รปท 2.19: เตา BOF แบบตางๆ
การกาจดฟอสฟอรสในนาเหลก (Hot metal) ไดถกคดคนขนในญปนชวงตนยค 80s ในกระบวนการน
ฟอสฟอรสสวนใหญถกกาจดออกโดยการใชตะกรนทมออกไซดมาก (Oxidizing flux) (ซงเปนการผสมกนของปน
ขาวและแรเหลก) ในถงนาเหลกกอนจะเตมลงในเตาคอนเวอรทเตอร
ในปคศ.1985 ศกยภาพของการผลตดวยเตาออกซเจน (BOF) สามารถทาไดสงถง 550 ตน / ชม. หลกการผลตเหลกกลาดวยเตาออกซเจน (BOS)
จดประสงคของกระบวนการผลตเหลกกลาดวยเตาออกซเจน (BOS) คอการปรบสภาพนาเหลก (Liquid
pig iron หรอ Hot metal) ทผลตจากเตาถลงพนลม (Blast furnace) ใหกลายเปนนาเหลกกลาดบ (Raw liquid
steel) หลงจากนนจะถกสงตอไปยงขนตอนทสองคอการปรงนาเหลก หนาทหลกของเตาออกซเจน (BOF) คอการ
2-32
กาจดคารบอนและฟอสฟอรสจากนา และรกษาอณหภมของเหลกกลาไมใหสงหรอตาเกนไปเพอทจะใหการปรงนา
เหลกในขนถดไปไมตองเพมความรอนมากเกนไปหรอรอใหเยนนานเกนไป
ปฏกรยาคายความรอนออกซเดชนซงเกดขนในขนตอน BOS กอใหเกดพลงงานความรอนปรมาณมาก
และมากกวาทจาเปนตองใชในการหลอมเหลก ความรอนทเกนมานจะถกใชเพอหลอมเศษเหลกและแรเหลกทเตม
เขามา สวนผสมและอณหภมโดยทวไปของนาเหลกทเตมเขาไปและนาเหลกกลาทเทออกมาแสดงดงตารางตอไปน
%C %Mn %Si %P %S %O อณหภม / °C
นาเหลก (เขา) 4.7 0.2-0.3 0.2-1.5 0.06-0.12 0.02 0.0 1,350-1,400
นาเหลกกลา (ออก) 0.05 0.1 0.0 0.01-0.02 0.01-0.02 0.06 1,620-1,720
ขนตอนการทางานของเตาออกซเจน ไดแก
1. เตมเศษเหลก 30 - 35 % (อาจใสเศษเหลกหลอประมาณ 10%) ใชเวลาเตม 2-3 นาท
2. เทนาเหลก 65-90 % เขาหลงจากทไดกวาดตะกรนจากการหลอมครงกอนออก เพราะมซลเฟอร
ตกคางอย
3. เปาออกซเจน, ใส CaO และ CaF2
4. หยดออกซเดชนหรอหยดเปา แลวนาตวอยางนาเหลกไปวเคราะหอณหภมและปรมาณคารบอน
5. เทนาเหลกกลาออก
2-33
การบรรจนาเหลก (Hot metal) การบรรจเศษเหลก (Scrap)
การเปาออกซเจนจากดานบนและกวนนาโลหะดวยกาซจากดานลาง การเทนาเหลกกลาออกจากเตา
รปท 2.20: ขนตอนการหลอมเหลกกลาดวยเตา BOF
รปท 2.21: ลาดบขนตอนการปฏบตการในเตาออกซเจน
2-34
โครงสรางตวถง (Vessel) ของเตาออกซเจน
ตวถงเตา (Vessel หรอ Reactor หรอ Converter) ทาจากผนงเหลกกลาทบภายในดวยอฐทนไฟ (ประเภท
แมกนไซต หรอโดโลไมต) และมการยดตดกบวงแหวนเหลกกลาขนาดใหญทตอเขากบ Trunnion (T) เพลาทยดไว
จะขบเคลอนไดดวยกลไกการเท (Tilting mechanism, M) ปรมาตรภายในตวถงจะใหญกวาปรมาตรนาโลหะ 7-12
เทา เพอใหครอบคลมการฉดนาเหลกดวยการพนออกซเจน และการพองขนของตะกรน (Swelling of the slag)
ระหวางชวงการทาโฟม สวนประกอบอนๆของเตาไดแก nose(N), ทอพนออกซเจน(L) โดยทวไปเตาสวนใหญจะม
ขนาด 200 – 300 ตน และมระยะเวลาในการหลอมแตละครงประมาณ 30 นาทโดยมชวงเวลาการพนออกซเจน 15
นาท
รปท 2.22: ภาพโครงสรางตวถงในเตาออกซเจน
วตถดบตางๆทปอนเขาสเตาออกซเจนและผลตภณฑทไดออกมา
วตถดบตางๆทปอนเขาสเตาออกซเจน ไดแก นาเหลกจากเตาถลงพนลมทผานกรรมวธปรบสภาพมา เชน
ผานการกาจดซลเฟอรและฟอสฟอรส, วตถดบทมเหลกอย เชน เศษเหลกและแร ซงจะตองผานการคานวณเพอ
ปรบสมดลความรอนและมอณหภมนาเหลกกลาทเหมาะสม, สารตวเตมอนๆทจาเปนสาหรบเหนยวนาใหเกด
ตะกรน (Slag) ทมสวนผสมทเหมาะสม ซงสารตวเตมหลกไดแก หนปน (CaO) และหนปนโดโลไมท (CaO-MgO)
โดยทวไปจะทาเปนกอนขนาด 20-40 มม., ออกซเจนบรสทธทถกพนผานทอทมหลายรหรอรลมทางดานลาง
ผลตภณฑทไดหลงจากผานกระบวนการผลตอยางสมบรณไดแก นาเหลกกลา, กาซระบายออกทม CO สง
(ประมาณ 80-90%) ซงมกนาไปใชในหวเผาของเตาเผาเหลก (Reheating furnace), ตะกรน (Slag) ทจะถกเท
ออกจากถงหลงจากเทนาเหลกกลาออกแลว กาซและตะกรนทเปนผลตผลพลอยได (By-products) จาก
กระบวนการผลตยงมประโยชนอย ซงจะถกเกบและนาไปแปรสภาพเพอใชประโยชนอกครง
2-35
เทคนคการออกแบบรพนลมสาหรบเตาแบบพนจากดานลาง (Bottom-Blown Converter) เตาชนดนจะถกพนออกซเจนจากทางดานลางของเตาดวยชดรพนจานวน 14 – 22 ร ระบบการพนจะ
ประกอบดวยทอ 2 ทอสอดไสกน โดยออกซเจนจะวงผานทอชนในและของเหลวไฮโดรคารบอนทเปนสารหลอเยน
จะวงผานชองวางระหวางทอสองทอ โดยทวไปออกซเจนจะถกพนใสนาเหลกดวยอตราประมาณ 4 – 4.5 ลบ.ม.ตอ
นาท ตอตนนาเหลกกลา และตามปกตจะมการผสมผงปนขาวลงไปกบการพนออกซเจนผานอางนาเหลกเพอเพม
การละลายของหนปนและทาใหเกดตะกรน (slag) ระหวางการเปา
รปท 2.23: ภาพวาดแผนผงของรพนลม OBM (Q-BOP)
ไฮโดรคารบอนเหลว (กาซธรรมชาต, โพรเพน, นามนเชอเพลง) ทถกผสมกบออกซเจนทปลายรพนลมใน
บางครงจะชวยลดความรอนและปองกนการเสยหายของรพนลม สารไฮโดรคารบอนทมความเยนจะไมเกดการ
สนดาปเมอเขาไปสมผสกบไอพนออกซเจน แตจะเพยงแคแตกตวตามปฏกรยาเคมแบบดดความรอน คารบอน
(C)และไฮโดรเจน(H) จะถกออกซไดซตามลาดบแตอยในบรเวณหางออกมาจาก sensible zone
การพฒนาเทคโนโลยของเตาออกซเจน (Basic Oxygen Furnace)
ในชวงหลายปทผานมานน กระบวนการผลตชนดนไดรบการพฒนาในหลาย ๆ ดาน เชน การใชระบบออ
โตเมชนเขามาชวยในการประสานงานระหวางเตาถลงแบบพนลมกบเตาออกซเจน เพอใหไดผลลพธทดทสด
(Optimization) หรอการพฒนากระบวนการปรงนาเหลก (Secondary refining process) เพอใหมการพฒนาดาน
ประสทธภาพการผลตและการผลตเกรดเหลกใหม ๆ ทหลากหลายมากขน รวมถงการพฒนาในดานเทคนคในการ
ประสานงานกบกระบวนการตอเนองอน ๆ เชน การหลอเหลก (Casting) เปนตน แนวทางการพฒนาของ
กระบวนการผลตนไดแก
2-36
การลดเวลาทตองเสยไปในการซอมแซมวสดทนไฟ (Refractory relining) โดยอาศยความกาวหนาใน
เทคนคการกระจายตะกรน ซงชวยเพมอายการใชงานเปน 10,000-25,000 ครงของการหลอม(heats) ทา
ใหลดการซอมแซมเหลอเพยงปละครงหรอนอยกวา
การใหความสาคญกบกระบวนการปรงนาเหลก (Secondary refining process) มากขน ทงนเปนผลจาก
แนวโนมความตองการเหลกทมความบรสทธสง (Interstitial free steel; IF-steel) มากขนในตลาดโลก
โดยเฉพาะในตลาดเหลกทรงแบน ทาใหโรงงานหลาย ๆ แหงเนนการพฒนาไปทกระบวนการปรงนาเหลกท
ตอจากเตาออกซเจน เชน กระบวนการลดกามะถน (Desulphurization) การลดกาซ (Degassing) ซงใน
บางแหงพบวายงชวยเพมประสทธภาพไดอกดวย จากการทชวยแบงเบาภาระของเตาออกซเจนทาใหผลต
ไดเตมทมากขน
กระบวนการลดกามะถนในเหลกหลอมเหลว (Hot metal) ซงโดยปกตจะทาในถงขนยายนาเหลก (BOF
transfer ladle) จะชวยลดความยงยากของการควบคมปรมาณกามะถนในเตาถลงแบบพนลม ซงจะสงผล
ใหลดอตราการสนเปลองเชอเพลงลง ทาใหตนทนการผลตเหลกหลอมเหลวตาลงได
การพฒนาขนตอนการทางานในสวนของทอพนออกซเจน (Oxygen lance) และสารชวยหลอม (Flux) ท
จะชวยใหควบคมการเกดตะกรน (Slag making) และสวนผสมทางเคมไดดขน โดยมแนวโนมทจะพนลม
ใหเบาลงแตเพมจานวนหวฉดหรอจานวนรในทอพนใหมากขน
ขอจากดทางเทคโนโลยในกระบวนการผลตเหลกดวยเตาออกซเจน ไดแก
ตองการการพฒนาเพมเตมในอปกรณทเกยวกบการควบคมมลพษ ตามแนวโนมของกฏระเบยบทเพมมาก
ขน
การปรบปรงเพอลดการบดตวหรอความเสยหายของผนงเตาเมอใชงานตดตอกนเปนเวลานาน ๆ
เทคนคในการควบคมตะกรน (Slag) จากเตาไปทถงนาเหลก ซงมผลตอการผลตเหลกทมความบรสทธสง
ความยงยากในการลดปรมาณกามะถน ซงมผลตอตนทนของการผลตเหลกกลาหลอมเหลว (Liquid
steel)
การพฒนาเพมเตมของเตาออกซเจนไดมการนาเทคโนโลยใหม ๆ เขามาชวย เชน
การตดตงอปกรณตรวจวดการพนออกซเจน (In-blow sensors) เพอชวยในการควบคมการผลต
เทคนคในการเตมสารเจอเหลก (Alloys) เพอสนองความตองการในเกรดเหลกใหม ๆ
การนาระบบคอมพวเตอรเขามาชวยใหผปฏบตงานสามารถควบคมการผลตไดดอยางสมาเสมอ
การพนกาซเฉอยจากดานลาง (Inert gas bottom stirring)
2-37
ในกระบวนการผลตเหลกกลาโดยใชเตาออกซเจนนน ยงมเทคโนโลยอน ๆ ทตองพฒนาเพมเตมอก เชน
เทคโนโลยและการบรหารจดการเกยวกบเศษเหลก เชน กระบวนการเตรยมและขนถาย การการกาหนด
สดสวนการเลอกเศษเหลกจากภายในประเทศและเศษเหลกนาเขาทมแนวโนมราคาสงขนตามความ
ตองการผผลตทใชเตาอารคไฟฟาทเพมขน ทงนบางโรงงานไดใชวธซอเศษเหลกคณภาพตา (ม Residual
element สง) ซงราคาตากวา เขามาผสมกบเหลกหลอมเหลวทมคณภาพสง หรอมสวนผสมอนตา ๆ (Low
residual hot metal)
เทคโนโลยเกยวกบตะกรน เชน การวเคราะหตะกรน (Slag analysis) ซงยงมราคาแพงและทาไดชา หรอ
เทคนคการควบคมการเกดตะกรน (Slag making control) ซงตองอาศยการพฒนาเรองสารชวยหลอม
(Flux) ไปพรอมๆ กนดวย
การวจยและพฒนาทตองการสาหรบการผลตเหลกกลาดวยเตาออกซเจน ระบบตรวจวด(Sensors) ทมความทนทานสาหรบวดคาตวแปรตางๆของกระบวนการผลต
ระบบตรวจวด(Sensors) ทแมนยาสาหรบวดระยะหางของทอพนออกซเจนกบนาเหลกกลา
การศกษาการไหลของของเหลว (Hydrodynamic) ทเกดจากทอพนออกซเจน
การพฒนาระการสแกนดวยแสงเลเซอรเพอแสดงลกษณะสภาพของเตาและถงนาเหลก
การพฒนาปลองดดควนทซอมบารงไดงาย
กระบวนการควบคมและการกาจดฟอสฟอรสทประหยดและเปนมตรกบสงแวดลอม
เครองวเคราะหสวนผสมและการเตรยมตวอยางตะกรน(slag)ทประหยดและรวดเรว
ชนสวนทใชในระบบกวนนาเหลกกลาทเปลยนไดงายและทนทาน
ระบบความคมทางดานสงแวดลอม
พฒนาความเขาใจในเรอง micro-alloying element recovery
การผลตเหลกกลาดวยเตาอารคไฟฟา (Electric Arc Furnace หรอ EAF)
ในเตาอารคไฟฟา (EAF) เศษเหลกทหมนเวยนมาใชใหมจะถกหลอมและเปลยนไปเปนเหลกกลาคณภาพ
ดวยการอารคไฟฟากาลงสง หนาทหลกของเตาอารคไฟฟารนใหม คอการเปลยนวตถดบของแขงใหเปนนา
เหลกกลาดบใหเรวทสดเทาทจะทาได และจะถกสงไปปรงสวนผสมตอในการผลตเหลกกลาขนทตยภม
(Secondary steelmaking) อยางไรกตามในขนตอนนถายงพอมเวลาเหลออยกมกจะมการปฏบตการทางโลหะ
วทยาในชวงทเหลกกลาหลอมละลายหมดแลว (Flat bath) ซงเปนการปรบสภาพนาเหลกเบองตนกอนจะสงไป
ขนตอนการปรงนาเหลกในขนทสอง ภาพโครงรางของเตาอารคไฟฟา (EAF) แสดงดงตอไปน
2-38
รปท 2.24: โครงรางของเตาอารคไฟฟา(EAF)
การเทผานรเทชนดเยองศนย (EBT) การเทผานรางเท (Spout)
รปท 2.25: เทคโนโลยการถายเหลกกลาหลอมออกจากเตา EAF
พฒนาการของเทคโนโลย เตาอารคไฟฟา (EAF) การผลตเหลกกลาดวยเตาอารคไฟฟาถกพฒนาขน สาหรบโรงเหลกขนาดยอม (Mini-Mill) โดยม
วตถประสงคเพอนาเศษเหลกทมอยจานวนมากและมราคาไมแพงกลบมาใชงานใหม โรงเหลกขนาดยอม
ประกอบดวย กระบวนการผลตเหลกกลาดวยเตาอารคไฟฟา และกระบวนการหลอแบบตอเนอง (Continuous
Casting) การพฒนาเทคโนโลยของเตาอารคไฟฟาทาใหสามารถเพมปรมาณการหลอมเหลกกลาไดสงขน โดยใน
ระยะแรกปรมาณการผลตอยท 10-30 ตนตอชวโมง แตปจจบนปรมาณการผลตดวยเตาประเภทนมากกวา 100
ตนตอชวโมง ซงทาใหกาลงการผลตรวมของแตละโรงงานเพมขนจาก 250,000 ตนตอป เปนมากกวา 2,000,000
ตนตอป วงจรการผลตเหลกกลาแบบครบวงจร (Integrated Mill) ซงผลตเหลกกลาจากเตาออกซเจน (BOF) แมจะ
ยงคงมสดสวนทมากทสดในการผลตเหลกกลาทวโลก แตกระบวนการผลตสาย EAF กเตบโตขนเรอยๆทกป ในป
2-39
2004 หนงในสามของการผลตเหลกกลาตอปทวโลกเปนการผลตทไดจากการผลตสาย EAF และในอเมรกา
เหลกกลาทผลตจากเศษเหลกทหมนเวยนมาใชใหมมมากกวาทผลตจากแรเหลก ปรมาณการผลตเหลกกลาทว
โลกของกระบวนการ EAF และ BOF แสดงในภาพตอไปน
รปท 2.26: ปรมาณการผลตเหลกกลาทวโลกของกระบวนการ EAF และ BOF
การนาเศษเหลกกลบมาหมนเวยนใชใหมชวยทาใหเกดการประหยดในการใชวตถดบใหมและพลงงาน ซง
จะชวยทาใหเกดประโยชนตอเศรษฐกจและการรกษาสงแวดลอม การผลตเหลกกลาดวยเตาอารคไฟฟา (EAF) น
เหมาะสมกบการผลตทงเหลกกลาทมธาตผสมตา (Low-alloy steel) และเหลกกลาทมธาตผสมสง (High-alloy
steel) ทาใหเกดผลผลตในขนสดทายหลากหลายประเภทนบตงแตมอเตอรเครองยนตและเครองมอเหลกกลา
ขนาดใหญ จนกระทงถงชอนสอมสเตนเลสและอปกรณทางการแพทย กาลงการผลตของเตา EAF ในแตละ
โรงงานจะแตกตางกนไป
รปท 2.26 แสดงใหเหนวาเทคโนโลยใหมๆ ทไดพฒนาขน ทาใหสามารถลดระยะเวลาในการเทนา
เหลกกลาจากการหลอมในแตละครงลง (Tap-to-Tap Time) ลดพลงงานไฟฟา (Energy consumption) และลด
การใชอเลกโทรด(Electrode consumption) ได โดยการพฒนาการใชพลงงานทดแทนและปรบลดการสญเสย
พลงงานลง
2-40
รปท 2.27: ววฒนาการของการเทคโนโลยเตาอารคไฟฟา (EAF)
พลงงานในการหลอมเหลกกลาดวยเตาอารคไฟฟาใชประมาณรอยละ 65 ของพลงงานทงหมด ทเหลออก
รอยละ 35 ไดจากปฏกรยาเคมแบบคายความรอน (Exothermic oxidation) ของธาตคารบอน และเหลก กบแกส
ออกซเจนหรอแกสธรรมชาตของพลงงานทใชในเตาอารคไฟฟาพบวาในพลงงานทอยในเหลกกลาหลอม และ
1982 Hot heel practice
1986 Scrap preheating
1966 Oxygen Blowing
1971 ladle metallurgy
1976 water cooled wall 1978 UHP furnace
1987 DC furnace
1990 Bottom stirring
1993 lance manipulator
1996 High secondary Voltage
1983 Ladle furnace 1985 Eccentric buttom tapping (EBT)
1980 Foaming slag, oxy -fuel, water cooled roof 1981 Bottom tapping
2-41
ตะกรนประมาณรอยละ 70 ของพลงงานทงหมด ทเหลออกรอยละ 30 จะสญเสยไปกบแกสเสย นาหลอเยน และ
การแผรงส ดงแสดงในรปท 2.28
ทมา : AISI Technology Road Map
รปท 2.28: พลงงานเขา/ออก สาหรบเตาหลอมไฟฟา
การเตรยมวตถดบ โดยทวไปเตาอารคไฟฟาจะใชวตถดบเปนเศษเหลกเกอบทงหมด อาจมการผสมเหลกพรน (Direct
reduced iron; DRI) เหลกพรนอดกอน (Hot Briquette Iron; HBI) หรอเหลกคารไบดดวยเชนกน สาหรบประเดน
สาคญของวตถดบทตองพจารณาถง ไดแก
การควบคมธาตมลทนตางๆ และระดบของธาตไนโตรเจนทตองควบคมใหอยในระดบตา
ปรมาณเศษเหลกทเพยงพอกบความตองการใชในการหลอม
คณภาพ และลกษณะทางกายภาพตางๆ ของวตถดบในการผลต ซงจะมผลตอคายลด (Yield) และ
พลงงานทใชในการหลอมเหลกกลา
ปรมาณวตถดบทจะปอนใหกบเตาอารคไฟฟาเปนสงทตองพจารณา โดยขณะทกาลงการผลตของเตา
อารคไฟฟาเพมสงขนอยางรวดเรว แตเศษเหลกคณภาพสงมไมเพยงพอ ดงนนการใชเหลกถลง (Pig iron) จงเปน
ทางเลอกทดทางหนง เนองจากเหลกถลงมความหนาแนนสง จดหลอมเหลวตา มสวนผสมของคารบอนเพยงพอ
และมปรมาณสารมลทนนอย อยางไรกตามปรมาณผลผลตเหลกถลงกมไมมากนก และสวนใหญจะถกใชงานใน
โรงเหลกแบบครบวงจรเกอบทงหมด
การยกระดบการเลอกซอเศษเหลกเปนอกทางหนง ทจะชวยเพมคณภาพของวตถดบได โดยการควบคม
ธาตมลทนตางๆ รวมถงซลเฟอร (S) ฟอสฟอรส (P) ดบก (Sn) และทองแดง (Cu) กระบวนการทางเคมบางวธกได
ถกพฒนาขนเพอกาจดธาตทองแดงออกไปสาหรบเศษเหลกทมาจากรถยนต อยางไรกตามในการแยกเศษเหลก
ดวยวธทางกายภาพ (เชน ใชแมเหลกดด) เปนทนยมมากกวากระบวนการทางเคม เนองจากจะไมเกดปญหาดาน
สงแวดลอม กระบวนการไมยงยาก
2-42
ในชวงตนป 2001 Iron Dynamics plant ไดพฒนากระบวนการถลงเหลกโดยอาศยเทคโนโลยแบบ
Rotary Heart Furnace (RHF) และ Submerge Arc Furnace (SAF) เพอผลตเหลกหลอมเหลว (Hot metal) เพอ
ปอนใหกบเตาหลอมไฟฟา ซงกระบวนการถลงเหลกโดยการถลงโดยตรง (Direct smelting) วธอนๆ กถก
พฒนาขนเชนกน เพอผลตเหลกบรสทธ (Virgin iron unit) สาหรบปอนใหกบโรงงานเตาหลอมไฟฟา และ
โรงงานผลตเหลกครบวงจรทผลตเหลกกลาดวยเตาออกซเจน (BOF) ซงการพฒนาเทคโนโลยการถลงเหลกอยาง
ตอเนองจะชวยลดความตองการเศษเหลกคณภาพสงได
การพฒนาทางดานกระบวนการทางเคมสาหรบขจดผวเคลอบสงกะสออกจากเหลกแผนในงาน
รถยนต ทาโดยใชสารละลายดางดวยกระบวนการทางไฟฟา ซงดวยวธนพบวาจะมความเปนไปไดทาง
เศรษฐศาสตร ตอเมอราคาสงกะสอยทระดบประมาณ 0.50 เหรยญสหรฐตอปอนด
เทคโนโลยการเพมประสทธภาพการใชพลงงาน ผลผลตในการผลตเหลกกลาจะแปรผนตามอตราพลงงานทใช ดงนนจงมความพยายามอยางมากในการ
พฒนาเทคโนโลยเพอเพมอตราการจายพลงงานใหสงทสดและลดเวลาชวงการปดสวทซในระหวางการหลอมแตละ
ครง ซงจะสงผลใหเกดความสามารถในการผลตสงและมคาการใชพลงงานตอตนในระดบตาทสด จะเหนไดชดเจน
วาพลงงานไฟฟาทใชในกระบวนการผลตเหลกกลาจะมตนทนทตากวาพลงงานจากปฏกรยาทางเคม ดงนนการ
อนรกษพลงงานโดยพฒนากระบวนการผลตใหสามารถลดระยะเวลาในการใหความรอน เปนสงสาคญเชนกน
เนองจากอตราพลงงานทสญเสยสวนใหญในกระบวนการผลตเหลกจะอยในระหวางการหลอมดวยเตาอารคไฟฟา
โดยเฉพาะในขนตอนสดทายของการหลอม ดงนน การพฒนาอาจแบงออกเปนสามหมวดไดแก ทางเคม, ทาง
ไฟฟา, และการออกแบบShopและเตา
การประหยดพลงงานดวยวธทางเคม
- โดยทวไปพลงงานความรอนทไดจากพลงงานเคม จะมาจาก 2 แหลงหลกๆคอ
ทอพนออกซเจนและคารบอน (Carbon และ Oxygen Lance) ซงจะทาหนาทฉดผงคารบอนและพน
กาซออกซเจนลงสนาเหลกเพอใหเกดปฏกรยาเคมชนดคายความรอนคอ
C + 0.5O2 => CO + heat
หวเผา (Burner) ซงจะทาหนาพนกาซออกซเจนและกาซธรรมชาต เพอใหเกดการเผาไหมและให
ความรอนออกมาดงแสดง
CH4 + 2O2 => CO2 + 2 H2O + heat
หวเผาเชอเพลง (Oxy-fuel burner) ไดถกพฒนามาตงแตยงใชดวยเครองทาความรอนอยางงายจนกระทง
กลายมาเปนเครองทมความซบซอนหลายระบบ ซงสามารถพนกาซและออกซเจนไดดเหมอนกบการพนคารบอน
ของแขงดวยอตราความเรวตางๆ
2-43
รปท 2.29: ภาพจากดานบนแสดงการใชหวเผา (Burner) รวมกบการอารคไฟฟาจากอเลคโทรด
การประหยดตนทนคาพลงงานจะสามารถทาไดโดยการแทนทพลงงานไฟฟาซงมตนทนตอหนวยทแพงมา
ใชทดแทนดวยพลงงานเคมซงมตนทนตอหนวยทถกกวา ซงจะสามารถทาไดโดยการเพมการใช กาซออกซเจนตอ
ตนนาเหลก (ดงแสดงในภาพ ) และเพมอตราเรวในการพนกาซออกซเจน
รปท 2.30: แนวโนมการเพมขนของปรมาณการใชกาซออกซเจน ตอตนนาเหลก
เทคโนโลยหนงทชวยเพมพลงงานทางเคมไดแก การใชอปกรณทเรยกวาทอพนความเรวเหนอเสยง (Super
Sonic Lance) ซงจะถกตดอยกบผนงดานในของเตาเหนอระดบของตะกรน (Slag) เลกนอย ดงแสดงในภาพ 2.31
โดยอปกรณชนดนจะใชแรงดนทสงพนกาซออกซเจน และ Natural Gas พรอมทง ฉดผงคารบอนลงสนาเหลก ดวย
ความเรวสง ทาใหเกดปฏกรยาเคมในปรมาณมากขนและเรวขน สงผลใหผลตภาพการผลต (Productivity) เพมขน
(Tap-to-Tap Time สนลง) นอกจากนนจะทาใหการใชพลงงานไฟฟาจะถกทดแทนดวยพลงงานเคม ซงพลงงาน
ไฟฟาคดเปน 55-60% และพลงงานเคมจาก Super Sonic Lance คดเปน 40-45% สงผลใหตนทนคาพลงงานถก
ลง
2-44
รปท 2.31: การใชทอพนความเรวเหนอเสยง(Super Sonic Lance) ในเตาอารคไฟฟา(EAF)
- เพมปรมาณ กาซ, ออกซเจน, และคารบอนตอตนในชวง 10 ปทผานมาไดทาใหเกดการเพมพลงงานทาง
เคมซงมความสาคญและจาเปนตองมการเปลยนแปลงการออกแบบเตาโดยทวไปจะประหยดพลงงานไดประมาณ
1 kWh/ton สาหรบการใชออกซเจนทกๆ 10 scf/ton ดงนนถาใชออกซเจน 1,000 scf/ton กจะสามารถลดการใช
ไฟฟาไดถง 100 kWh/ton
- หนาทอนๆของ (Burner) และทอพนออกซเจน (Oxygen-lance), คารบอน ไดแก การชวยรกษาสภาพ
การทาตะกรนใหเปนฟอง (Slag foaming) ไว, ชวยลดคารบอนไดอยางมประสทธภาพ, ชวยตดเศษเหลก ประเดน
สาคญเรองหนงทตองพฒนา ไดแกเรองของการทา Post-combustion คอการเผากาซ CO เพอดงพลงงานเคม
ภายในมาใช. สงนมความเกยวของกบการสรางกาซ CO จากคารบอนทละลายอยและทเปนของแขง, การเผาไหม
กาซ CO ทอยในตะกรน (Slag) และทอยเหนอตะกรน ความรอนทเกดขนบางสวนนนจะถกดงลงไปในอางนาเหลก
ซงถาใหดทสด พลงงานทเกดขนจากปฏกรยาเคมนควรเขาไปอยในระบบของเหลกกลาหลอมและตะกรน(slag)
ทงหมด
- เทคนคหนงทนยมใชมากในเตาอารคไฟฟา (EAF) คอ เทคนคการทาใหตะกรน (Slag) ทปกคลมผวหนา
ของนาเหลกมลกษณะเปนฟอง (Slag Foaming) ซงตะกรนทมลกษณะเปนฟอง (Foam) จะทาใหประสทธภาพ
ของการถายเทพลงงานไฟฟาไปสนาเหลกดขน ทาใหใชพลงงานนอยลงและลดเวลาทใชในการหลอมเหลก สงผล
ใหการสญเสยความรอนลดลง การทาใหตะกรนใหเปนฟองทาโดยการฉดผงคารบอน ลงไปทาปฏกรยากบ
ออกซเจนทละลายอยในนาเหลก ทาใหเกดเปนฟองกาซลอยผานผวนาเหลกไปสชนของตะกรนทปกคลมผวนา
เหลก ดงแสดงในรปท 2.32 โดยตะกรนซงมความเหนยวสงจะเปนตวกกฟองกาซ ทาใหตะกรนมปรมาตรเพมขน
เนองจากฟองกาซ สงผลใหตะกรนมลกษณะฟคลายกบฟอง ดงนนเพอใหประหยดพลงงานไฟฟาในการหลอม
เหลก จงจาเปนทจะตองทาให Slag เปน Foam อยางตอเนองและตลอดระยะเวลาทใชในการหลอมเหลก ใน
ปจจบน ไดมการคดคนเครองมอทใชในการวดการเกดฟองของตะกรนทเรยกวา “Slag Foaming Detector” แทน
การใชการประมาณการจากหนางาน ในการพฒนาวจยเครองมอชนดนตองอาศยความรในเรองเทคนคการ ทา
2-45
ตะกรนใหเปนฟองอยางลกซง นอกเหนอจากการเพมประสทธภาพดานพลงงานแลวการทาตะกรนใหเปนฟอง จะ
ชวยปองกนการสกหรอของผนงขางเตาจากการแผรงสของลาอารคดวยดงแสดงในรปท 2.33 การทาใหแสลกม
ลกษณะเปนโฟม จะทาใหอฐทนไฟทบผนงเตาหลอมสกหรอ (Erosion) นอยกวา เนองจากแสลกทมลกษณะเปน
โฟมจะไมกระเดนไปชนกบอฐทนไฟเมอถกกระแสอารค แตสาหรบการหลอมแบบดงเดมจะไดแสลกทเปนของแขง
เมอถกกระแสอารคแสลกจะกระเดนไปชนกบอฐทนไฟทผนงเตา ทาใหเกดการสกหรออยางมาก
รปท 2.32: การพนคารบอนและออกซเจนผานทอและปฏกรยาทเกดในขณะทา Slag Foaming
รปท 2.33: การชวยปองกนการสกหรอผนงขางเตาจากการแผรงสของลาอารคดวยการทาตะกรนใหเปนฟอง(slag foaming) (ภาพ
ซายคอตะกรนทถกทาใหเปนฟองแลว)
- การเตมวตถดบดวยนาเหลก (Hot metal) จะชวยลดคากโลวตต-ชม.(kWh) และชวยเพมปรมาณ
ออกซเจนกบผลตภาพในการผลต (Productivity) การเตมนาเหลกจาเปนจะตองทาในดวยความระมดระวง
ในขณะเตมและตองใสเศษเหลกปรมาณมากลงไปในถงกอน ความตองการพลงงานไฟฟาจะลดลง 3 กโลวตต-
ชม.(kWh) ตอหนงเปอรเซนตของนาเหลกทใสเขาไป หรอคดเปน 100 กโลวตต-ชม.(kWh) ตอ 33 เปอรเซนตของนา
เหลกทเตมเขาไป
- การลดอณหภมในการเทนาเหลกกลาจะชวยลดพลงงานไดอกทางหนง การลดอณหภมเทลง 10
องศาฟาเรนไฮตจะชวยลดพลงงานไดถง 10 กโลวตต/ตน
2-46
การประหยดพลงงานดวยวธทางไฟฟา
- เตาทมความสามารถในการผลตมากทสดในโลกบางเตาใชระบบไฟฟากระแสตรง (DC) อยางไรกตาม
บรเวณพนเตาจะตองมการดแลรกษาอยางด และปจจบนการใชเตาระบบไฟฟากระแสสลบ (AC) กเรมม
ประสทธภาพใกลเคยงกน และกยงมปจจยอนๆอกทจะตองพจารณาเมอเกดการตดสนใจเลอกระหวางการใช
ระบบ AC หรอ DC สาหรบโรงงานใหม
- การประยกตใชงานของแบบจาลองทางคอมพวเตอรและโปรแกรมคอมพวเตอร Neural networks เขา
กบเตาอารคไฟฟา (EAF) ไดรบความสาเรจในระดบหนงและชวยทาใหการจดเตรยมเศษเหลกมความสมาเสมอ,
การใชสงประดษฐอจฉรยะ AI (Artificial Intelligence) จะชวยทาใหเกดประโยชนตอการสรางแบบจาลอง, การใช
ตวดกสญญาณทางเสยงกเปนอกเทคนคหนงทสามารถควบคมการเกดฟองของสแลกได, การใช UV ทาใหสามารถ
ตรวจวดสภาพทางเคมของกาซทปลอยออกมาไดทนท, และเทอรโมคปเปลชวยทาใหวดอณหภมของนาเหลกได
อยางตอเนอง
การประหยดพลงงานดวยการออกแบบ shop และเตาใหเหมาะสม
- องคประกอบตางๆในเตาอารคเชน การออกแบบรเท, การเปลยนอเลคโทรดอยางรวดเรว, และการปอน
วตถดบแบบตอเนอง จะชวยลดเวลาในการปดสวทซพลงงานไฟฟาในระหวางการหลอม(ซงจะเพมเวลาการสญเสย
ความรอน) และทสาคญทสดคอชวยลดเวลาทใชในการหลอม (Tap-to-Tap Time) จดประสงคในการพฒนาคอ
การหลอมดวยการปอนวตถดบเพยงครงเดยวควบคไปกบการปอนดวยสงประดษฐอจฉรยะ AI (Artificial
Intelligence) อยางตอเนอง ซงทาโดยการออกแบบเตาใหใหญขนและเพมความหนาแนนของเศษเหลกใหมาก
ทสด
- กาซเสยทไดจากเตาอารคไฟฟา (EAF) ไดถกนาไปอน (Preheat) ใหกบเศษเหลกทจะนามาใส, และ
ความพยายามในการดงพลงงานความรอนเคมใหมากทสดทจะทาไดภายในเตากเปนทสนใจกนอยางมาก กาซ
เสยนจะมความสกปรกอยางมากและจะตองทาใหเยนกอนทจะผานระบบดกกรอง และเนองจากขอกาหนดของ
หนวยงาน EPA (Environmental Protection Agency) ในการปลอยกาซ CO ออกจาก Baghouse มความ
เขมงวดมาก กาซทออกมาจาก Baghouse จงไมมพลงงานเคมหรอพลงงานความรอนทพอจะใชประโยชนได
- ความรอนจากกาซเสยสามารถดงมาใชไดหลายวธ เชน โดยการตด Shaft ไวบนหลงคาเตา, การสรางเตา
หลอมแบบเตาค (Twin shells) หรอ การดงกาซผานประตดานขางเขาไปในอโมงคสาหรบเตมเศษเหลก
(Consteel) แตละวธใน 3 วธนมผยอมรบเปนจานวนมากและในแตละโรงงานกมเหตผลเฉพาะตนในการเลอกใช
วธใดวธหนง แนวความคดการสรางเตาหลอมแบบเตาคชวยเพมเวลาการเปดสวทชพลงงานในการหลอมเหลก
(power-on time) ใหไดมากทสด, ลดเวลาการปดสวทซพลงงาน (Power-off time)ใหนอยทสด และสามารถ
ซอมแซมเตาไดโดยไมกระทบการผลต (Off-line maintenance)
2-47
รปท 2.34: เทคนคตางๆ ในการดงความรอนจากกาซเสยมาใหความรอนแกเศษเหลก
ปจจบนในประเทศไทยมการใชเทคนคหนงในการบรรจวตถดบสเตาหลอม คอ ขบวนการแบบ Consteel
ซงขบวนการนจะเชอมตอเครองปอนวตถดบลงสเตา โดยวตถดบจะถกอนดวยกาซเสย(off-gas)ทออกมาจากเตา
ลกษณะการวางเครองจกรของ Consteel ตอเชอม EAF แสดงดงรปท เนองจากเครองปอนวตถดบตอเขากบ
เตาหลอมทาใหขบวนการนสามารถปอนวตถดบลงเตาหลอมไดอยางตอเนอง ดงนนการหลอมวตถดบทาไดโดย
อาศยความรอนของเหลกกลาหลอมทเหลอคางอยภายในเตา (Hot heel) เพอชวยในการหลอมวตถดบทปอนเขา
มาใหม ดงนนพลงงานไฟฟาทใชในการอารคจะใชนอยลง ซงตางจากแบบดงเดม (Conventional) ทตองทาการ
อารคแทงอเลกโทรดอยางรนแรงเพอใหวตถดบทเปนของแขงทงหมดหลอมเหลว
รปท 2.35 ลกษณะของ Consteel EAF
2-48
- สภาพทางเคมของกาซทปลอยออกจากเตาอารคไฟฟา สามารถตรวจสอบไดทนทดวย Ultra-violet
scanners อปกรณเหลานมจะเชอมโยงเขากบระบบ AI ตางๆ ทใชสาหรบควบคมเตาอารคไฟฟา นอกจากนยงไดม
การคดคนหววด (Probe) สาหรบตรวจวดความยาวของรพนลม(Tuyere) ใน EAF
- ในอนาคตจะมการพฒนามากขนในดานตางๆ เชน การควบคมลกษณะการเทนาเหลก, การนาความรอน
ทเกดขนไปอนเศษเหลก, การแยกอากาศจากเตา, การพฒนารปทรงของแทงอเลคโทรดทแตกตางจากเดม และการ
ปฏบตการแบบผสมระหวางเตาอารคและเตาออกซเจน (EAF-BOF)
- สถาบนเหลกและเหลกกลานานาชาต (IISI) ไดตพมพรายงานการคาดการณของ EAF ในอนาคตทวโลก
วา คาพลงงานไฟฟาเมอถกชดเชยดวยพลงงานเคมแลวอาจลดลงตาไดเหลอเพยง 200 kWh / ตน ในขณะทเวลา
ในการหลอมแตละครง (Tap-to-Tap Time) นาจะลดลงไดเหลอเพยง 30 นาทสาหรบเตาหลอมทใหญกวา 100 ตน
แมแตการใชออกซเจน 2000 scf / ตนและการใชคารบอน 60 ปอนด คาความเขมขนการใชพลงงาน (Energy
intensity) กจะยงคงตากวา 4 MBtu/ตน ขอดและขอเสยของเตาอารคไฟฟา(EAF)
ขอดทสาคญของเตาอารคไฟฟา (EAF) พอจะสรปไดดงน
1. ใหอณหภมสงถงขนหลอมทงสแตน และโมลบดนม ผสมเขากบเนอเหลกได
2. สามารถรกษาปรมาณคารบอนในเนอเหลกใหคงทรวมทงสามารถปรบแตงปรมาณคารบอนไดอยางละเอยด
3. ปฏกรยาเคมทเกดขนในเตาจะสะอาด นาเหลกไมแปดเปอนธาตผสมทไมตองการเหมอนกบการใช
เชอเพลงชนดอน ซงคายธาตผสมบางชนดลงในนาโลหะ
ขอเสยของเตาอารคไฟฟา (EAF) พอจะสรปไดดงน
1. ยากตอการผลตเหลกกลาคณภาพสงได หากใชปรมาณเศษเหลกทม tramp element สง จงตองม
การเตมวตถดบทมความบรสทธเพอเจอจาง
2. ปรมาณไนโตรเจนในเหลกกลาหลอมสงเปน 2 เทาเมอเทยบกบ BOF เนองจาก N2 จากอากาศ
ภายในเตาแตกตวขณะทาการอารคดวยแทงอเลกโทรด
2-49
ตารางท 2.4: การเปรยบเทยบระหวาง BOF และ EAF ทใชในการผลตเหลกกลา
ตวแปรตางๆ เตาออกซเจน(BOF) เตาอารคไฟฟา(EAF)
คาใชจายในการปฏบตงาน ตา ปานกลางถงสง, ตาในกรณคาไฟฟามราคาถก
Raw material flexibility ตา ตา
เชอเพลง ไมตองใช(O2+metalloids) ไมตองใช (arc heating)
การใชพลงงานไฟฟา ตา สง
การใชออกซเจน สง Low for non-alloy steels, medium for alloy steels
ศกยภาพการผลต สง Medium
ความหลากหลายของผลตภณฑ
Carbon and low alloy
steels
Carbon, low-alloy and high-alloy steels, except low N
steels
ปรมาณไนโตรเจน 0.002 to 0.006% 0.008 to 0.016, 0.004 to 0.007% for special N
practices
Mill or caster supply Every hour or less Intermittent, unless many furnaces
2.1.4 การผลตเหลกกลาขนทตยภม : การปรงนาเหลกดวยเทคนคทางโลหวทยา (Secondary Steelmaking: Ladle Metallurgy)
การผลตเหลกกลาในขนทตยภมคอการปรงนาเหลกนาเหลกดวยเทคนคทางโลหวทยา เปนขนตอนสาคญ
ทอยระหวางขนตอนทหนง (BOF/EAF) กบขนตอนการหลอ (Casting) โดยนบเวลาตงแตเรมเท (Tapping) นา
เหลกกลาจนถงเรมตนการหลอ ธาตบางชนดจะถกเตมลงไปและธาตบางชนดจะถกกาจดออกมาในขนการปรงนา
เหลกนเพอเปนการปรบสวนผสมของเหลกกลาใหตรงกบสเปคและความตองการของลกคา ในสมยกอนขนตอนน
เปนกระบวนการทลดเพยง C, H และ S เทานน แตสมยใหมครอบคลมถงธาตตวอนๆดวย เชน P, Si, N, Al ฯลฯ ซง
ขนอยกบเกรดเหลกทจะผลต
กระบวนการตางๆทเกดขนในขนตอน Ladle metallurgy ไดแก
1) การปรบสวนผสมของนาเหลก โดยเตมธาตทตองการและกาจดธาตทไมตองการ
2) การกาจดออกซเจนในนาเหลก (Deoxidation)
3) การกาจดกาซ(Degassing) เชน กาซไฮโดรเจน
4) การกาจดซลเฟอรและฟอสฟอรสในนาเหลก
5) การทาความสะอาดในระดบจลภาค (Microcleanliness) โดยการกาจดธาตอโลหะ (nonmetallic)
ทไมตองการ
2-50
6) การควบคมรปทรงของสงเจอปน (Inclusion) โดยการเปลยนสวนผสมของสารมลทนทตกคางเพอ
ปรบปรงโครงสรางจลภาคของเหลกกลา
7) การปรบปรงคณสมบตเชงกลของเหลกกลา เชน เพมความแกรง (Toughness), ความเหนยว
(Ductility), และคณสมบตในแนวตามขวาง (Transverse)
8) การกวนนาเหลกกลาหลอมเหลวในเตา
9) การเพมอณหภมดวยวธตางๆ เชน อารคดวยไฟฟา และใชปฏกรยาทางเคม
สงทตองควบคมอยางระมดระวงในขนตอนการปรงนาเหลกไดแก อณหภม, คณภาพภายใน และปรมาณ
ของสงเจอปน (Inclusion) ทอยในเหลกกลา เตาหลายประเภทและอปกรณตางๆไดถกนามาใชเพอใหบรรล
จดประสงคเหลาน สงเหลานกจะมบทบาทพเศษตางๆทจะตองทาขนอยกบขอจากดของเหลกกลาแตละชนดทจะ
ผลตขน หลงจากขนตอนการปรงนาเหลกเสรจสนแลว นาเหลกกลาทไดกจะมคณสมบตตางๆคอ สวนผสม,
คณภาพ, ความสะอาด, เวลา, อณหภม ตามทตองการ และการใชตนทนใหนอยทสดกอนทจะสงไปยงกระบวนการ
หลอ
ในกระบวนการปรงนาเหลก อปกรณตางๆทถกนามาใชมหนาทหลายอยางไดแก การนานาเหลกกลาผาน
ระบบสญญากาศ, การพนกาซอารกอน, การเตมโลหะหรอวสดอนๆสาหรบกาจดสารมลทน, การใหความรอนหรอ
ควบคมอณหภม กระบวนการปรงนาเหลกมความเกยวของกบอปกรณหรอเทคนคตางๆทจะเสนอตอไปน ซงการ
เลอกใชเทคนคตางๆในโรงผลตเหลกกลาแตละแหงจะขนอยกบประเภทของเหลกกลาทผลตและเนอททมอยใน
โรงงาน
การกวนนาเหลก (Stirring)
• การกวนนาโลหะในเตา ladle มวตถประสงคเพอ
1) ละลายสวนผสมใหเปนเนอเดยวกน
2) ทาใหอณหภมนาเหลกในเตาหลอมมความสมาเสมอกน
3) ชวยทาใหเกดปฏกรยาระหวางslagกบโลหะทจาเปนสาหรบกระบวนการผลตเชน การกาจดซลเฟอร
(Desulfurization)
4) ชวยเรงการกาจด Inclusion ตางๆในเหลกกลา
• ในทางปฏบต การกวนนาโลหะทาไดโดย
1) การพนฟองกาซอารกอนผานนาโลหะ ทงทาง Submerged หรอทาง Porous plugs ทดานลางของ
เตา
2) การกวนดวยคลนแมเหลกไฟฟา EMS
2-51
รปท 2.36: การกวนนาเหลกกลาดวยทอพนกาซอารกอนจากทางดานบน
การกวนนาเหลกกลาดวยทอพนกาซอารกอนจากทางดานบน
ขอด
1) เรยบงาย,
2) ทาใหเกดการสมผสระหวางslagกบโลหะไดด ดงนนจะกาจด ซลเฟอรและฟอสฟอรสไดด
3) ชวยรกษาผนงบเตา
4) มคาใชจายและเงนลงทนตากวา EMS
ขอเสย
1) ผวนาโลหะเกดการกระเพอมมาก (Turbulent)
2) เกดการสะสมของไนโตรเจนและไฮโดรเจน
3) ธาตผสมเกดออกซไดซและสญเสยไป
4) ทาใหความสะอาดของธาตผสมลดลง 5) เกดการกวนเฉพาะบางบรเวณ
6) ไดรบผลกระทบจาก แรงดนการแขงตวของโลหะ(Ferrostatic pressure) คอนขางนอยกวา bottom
plug injection
7) เกดบรเวณทไมถกกวน (หรอ Dead-zone) ทางดานลางเตา
การกวนนาเหลกกลาดวยการพนอารกอนจากดานลางผานชองทาฟอง (Basal Injection of Argon / Bottom
plugs for argon bubbling)
ปจจบนน เตาปรงนาเหลกกลา (Ladle) สวนใหญจะถกตดตงดวยชองทาฟอง (Bottom plugs) ทมความ
พรนเพอพนฟองกาซอารกอนจากทางดานลางเตา
ขอด
1) ชวยลดการเกด Dead-zone ทางดานลางของเตา
2-52
2) ชวยใหเกดการกวนนาโลหะทมความสมาเสมอ
3) ไดรบผลกระทบของแรงดน Ferrostatic เตมท
4) เกดการกวนนาโลหะในบรเวณทหางจากตรงกลางไดด
5) เกดการสมผสระหวางslagกบโลหะอยางดมาก ดงนนจงชวยกาจดซลเฟอรและฟอสฟอรสไดด
6) เกดการสะสมตวของไนโตรเจนและไฮโดรเจนในระดบปานกลาง 7) สามารถกวนนาโลหะไดอยางตอเนองทกท 8) มคาใชจายและเงนลงทนตากวา EMS
ขอเสย
1) เกดการสกหรอของวสดทนไฟอยางมากในบางบรเวณ
2) ตองอาศยระบบการกออฐทอาศยความเขมงวดมากกวา
3) เสยงตอการเกด breakout
รปท 2.37: การกวนนาเหลกกลาดวยการพนอารกอนจากดานลางผานชองทาฟอง (plugs)
การกวนนาเหลกกลาดวยคลนแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic Stirring)
ขอด
1) เกดการกระเพอมนอย, ซงหมายถงจะทาใหนาเหลกกลาสมผสกบบรรยากาศนอยและ ชวยลดความ
ตองการของผนงกนขอบเตาเหนอระดบนาเหลก
2) การกวนนาโลหะมความนมนวลสมาเสมอ
3) สามารถกลบทศทางการกวนนาโลหะได และจะมประโยชนเมอทาการเตมโลหะผสม
4) ชวยลด dead-zone ใหเหลอนอยทสด
5) เกดการสะสมของไนโตรเจนและไฮโดรเจนนอยทสด
6) ไดเหลกกลาทมความสะอาดทสด
7) เกดการออกซเดชนและสญเสยธาตผสมไมมาก
8) สามารถกวนนาโลหะไดอยางตอเนองดวย EMS ladle car
9) ชวยลดการสกหรอของวสดทนไฟ
2-53
10) มความปลอดภยทสด และกออฐไดงายทสด
ขอเสย
1) มคาใชจายและเงนลงทนสง 2) มการสมผสระหวางslagกบโลหะนอย จงทาใหมการกาจดซลเฟอรและฟอสฟอรสนอยกวาการพน
ฟองกาซอารกอน
รปท 2.38: การกวนนาเหลกกลาดวยคลนแมเหลกไฟฟา
เตาปรงนาเหลกกลาแบบอารคไฟฟา (Ladle Arc Furnace)
เตาปรงนาเหลกกลาแบบอารคไฟฟา(Ladle Arc Furnace) สามารถใหความรอนแกนาเหลกกลาไดและม
การพนฟองกาซอารกอนเพอกวนนาเหลกกลาใหอณหภมและสวนผสมมความสมาเสมอเปนเนอเดยวกน การ
อารคดวยแทงอเลคโทรดจะชวยเพมความรอนได 3°C ตอนาท โดยปลายอเลกโทรดจะอยตากวาระดบผวตะกรน
(Slag) แตยงอยเหนอระดบผวของนาเหลกกลา จดประสงคอกอยางหนงของเตา Ladle คอ ทาหนาทเตาพกนา
โลหะระหวางขนตอน BOF/EAF และ การหลอแบบตอเนอง
รปท 2.39: เตาปรงนาเหลกกลาแบบอารคไฟฟา (Ladle Arc Furnace)
2-54
การเตมลวด (Wire Feeding)
การเตมธาตผสมตางๆในรปเฟอรโรอลลอย, อะลมเนยม, และแคลเซยม สามารถเตมไดโดยทาเปนเสน
ลวด สารตวเตม (Additives) ทเปนเสนลวดนจะถกหมผวชนนอกดวยเหลกกลา เทคนคการเตมแบบนไดถก
พฒนาขนครงแรกเพอใชสาหรบเตมแคลเซยม เนองจากจดหลอมเหลวของแคลเซยมคอ 1491°C ซงตากวา
อณหภมในเตานาเหลก
การเตมดวยลวดจะมประโยชนสาหรบตวเตมทมคณสมบตดงตอไปน
1) มความหนาแนนนอยกวา นาเหลกกลาและอาจจะลอยอยบนผวนาเหลกกลา
2) มความสามารถในการละลายทจากด
3) มแรงดนไอสง 4) ม แรงดงดด (Affinity) ในการจบออกซเจนสง
5) มราคาสงมาก และ/หรอ เตมในปรมาณทนอยมาก
6) มความเปนพษ
อะลมเนยมมกจะถกเตมโดยใชลวดเพอ เพม Recovery rate, การควบคมปรมาณอลมเนยม, เพมความ
สะอาดใหเหลกกลา
รปท 2.40: การเตมลวดในเตา Ladle
ระบบถงกาจดกาซ (Tank Degasser)
ระบบถงกาจดกาซ (Tank degasser) ไดถกนามาใชในการกาจดซลเฟอรและธาตตางๆทเปนกาซจากนา
เหลกกลา การกาจดซลเฟอรเกดขนดวยปฏกรยาระหวางตะกรนกบโลหะ ซงถกกระตนการทาปฏกรยาดวยการ
พนฟองกาซอารกอนภายในถงสญญากาศ
2-55
รปท 2.41: ระบบถงกาจดกาซ (Tank Degasser)
ระบบการกาจดกาซดวยสญญากาศ (Vacuum stream degassing)
เปนกระบวนการลดระดบกาซในนาเหลกกลาโดยทาสญญากาศ (Vacuum) ขณะทขนถายนาเหลกกลา
จากทง เตาปรงไปแทนหลอ, ระหวางกระบวนการปรง หรอ จากเตาอารคไปเตาปรง และการเตมธาตผสมตางๆ จะ
ทาในขณะทกาลงเทนาเหลกกลา (Tapping) ซงกระบวนการนมขอดทสามารถทาการกาจดกาซไฮโดรเจน (H2) ได
ดมากเนองจากทาสญญากาศ (Vacuum) ในระหวางการเทนาเหลกกลา (Tapping) ทาให partial pressure ของ
H2ลดไดตามาก
รปท 2.42: Vacuum stream degassing
ระบบการกาจดกาซแบบ Recirculation degassing
กระบวนการนทาโดยการดดเหลกกลาหลอมเขามาใน Evacuated degassing chamber ทมความดนตา
เพอทา degassing แลวปลอยใหเหลกกลาหลอมไหลกลบเขาสแทงค โดยทาแบบน 40-50 ครง เพอใหไดระดบ
ของแกสตามทไดควบคมไว และการเตมสารเตม (Alloying addition) ทาไดอยางมประสทธภาพในระหวางการดด
เหลกกลาหลอมแตละครง โดยเตมจาก Addition hopper ทตดอยดานบนของ Refractory-lined vacuum vessel
ซงจะทาใหสารเตมตางๆ ทเตมลงไปสามารถทาปฏกรยาไดอยางทวถง
2-56
รปท 2.43: ระบบการกาจดกาซแบบ RH degasser
กระบวนการนสามารถทาได 3 วธ คอ DH Process, RH Process และRH-OB Process ซงจะพบวา
ความสามารถในการลดระดบแกส และควบคมผลตางๆ จะใกลเคยงกน อยางไรกตาม กระบวนการ RH-OB จะ
สามารถทา Decarburization ไดดกวากระบวนการอนๆ เนองจากกระบวนการนมการพนออกซเจนเขาไปใน
refractory-lined vacuum vessel ดวย ทาใหสามารถลดปรมาณคารบอนไดมากกวา
ระบบกาจดกาซแบบ RH degasser ถกนามาใชสาหรบกาจดคารบอนและธาตเจอปนตางๆ อปกรณน
ประกอบดวย snorkels หนงค ซงจมตาลงไปในนาโลหะ แรงดนในทอถกลดลงไปเหลอประมาณ 1-3 torr (1 torr =
1 mmHg) กาซอารกอนถกพนผานรลม (Tuyere) ใน snokel อนหนง และจะชวยผลกดนนาเหลกกลาใหวงขนไป
และตกลงมาในsnorkel อกชองหนง ในบางท จะพนออกซเจนผานทอ (Lance) เพอชวยในการกาจดคารบอน
(Decarburizaion)
รปท 2.44: DH Process, RH Process และRH-OB Process
2-57
เทคนคการปรบปรงนาเหลกกลาใหสะอาดแบบไมใชสญญากาศ (Nonvacuum ladle or vessel refining)
กระบวนการนไมไดเปนการทาการกาจดกาซ (Degassing) แตจะเปนการทานาเหลกกลาหลอมใหสะอาด
(refining) โดยเตมสารเตมเพอทาปฏกรยา Deoxidation และ Desulfurization นอกจากนยงใชแกสเฉอย (Ar)
เพอเพมประสทธภาพในการทาเหลกกลาหลอมใหบรสทธยงขน กระบวนการนสามารถทาไดหลาย ดงตอไปน
1. เทคนคการปรบปรงนาเหลกกลาแบบ AOD (Argon-Oxygen Decarburizing)
รปท 2.45: Argon-Oxygen Decarburizing (AOD)
ขอด
1) เหมาะสมสาหรบการผลตเหลกกลาไรสนม
2) สามารถลดปรมาณคารบอนไดจาก 0.5-1.0 % ใหเหลอประมาณ 0.03 %
3) สามารถลดปรมาณซลเฟอรใหเหลอนอยกวา 0.005 %
4) สามารถลดปรมาณไฮโดรเจนใหเหลอนอยกวา 0.0002% และไนโตรเจนเหลอนอยกวา 0.005 %
5) สวนผสมทางเคมของเหลกกลาหลอมมความสมาเสมอด
6) ลด temperature gradient
2. เทคนคการปรบปรงนาเหลกกลาดวย CAS-OB (Composition Adjustment by Sealed Argon
Bubbling – Oxygen Blowing)
อปกรณ CAS-OB (Composition Adjustment by Sealed Argon Bubbling - Oxygen Blowing)
สามารถเตมโลหะผสมภายใตบรรยากาศกาซเฉอยอารกอน โดยอปกรณนจะจมตาลงไปในนาโลหะเหนอ
บรเวณทเรยกวา “eye” ในตะกรนซงเกดจากการพนฟองกาซอารกอน และทพเศษเทคนคนสามารถเตมอลมเนยม
และพนกาซออกซเจนผานทางทอดานบน เพอใหเกดปฏกรยากลายเปน Al2O3 และคายพลงงานความรอน
ออกมาอยางมากมาย ซงชวยเพมอณหภมใหแกเหลกกลาไดถง 10°C ตอนาท ดงนน CAS-OB นเปนอปกรณ
ทใชเพอใหความรอนทางเคมนนเอง แตอยางไรกตาม Al2O3 ทเกดขนจะตองถกกาจดออกในลาดบตอไป
2-58
รปท 2.46: การปรบปรงนาเหลกกลาดวยอปกรณ CAS-OB
3. เทคนคการปรบปรงนาโลหะแบบ CAB (Capped Argon Bubbling)
ขอด
1) ชวยทาใหเกดตะกรนไดงาย และชวยในการปรบปรงนาเหลกกลาใหสะอาด โดยอาศยการพนกาซ
อารกอนดวยอตราทรนแรง (10-25 ลกบาศกฟตตอนาท) พอทจะทาใหตะกรนแตก เพอเปดโอกาส
ใหเตมธาตผสมตางๆ ได
2) กาซอารกอนทาหนาทเปนตวกวน (Stirring) อยางด และกาซอารกอนทรนแรงทาใหแสลกทผว
เหลกกลาหลอมแตกและผสมกนเปนเนอผสมของโลหะ-ตะกรน
3) เนอผสมของโลหะ-ตะกรน จะชวยใหนาเหลกกลาสามารถทาความสะอาดและปรบปรงสวนผสม
ใหบรสทธไดด ดงนนจงทาการกาจดออกซเจน (Deoxidation), การกาจดซลเฟอร
(Desulfurization) และการควบคมความสะอาดในระดบจลภาค (Microcleanliness) ไดด
4) Ar ชวยให inclusion ลอยขนมาทแสลกไดงายและผวแสลกทมลกษณะพรนจะดดซบ inclusion ท
ลอยขนมาไดดยงขน
ขอเสย
1) การถายเหลกกลาหลอมออกหลงจากทา Degassing แลวตองระวงไมใหแสลกปนไปกบเหลกกลา
หลอม เนองจากจะทาใหเกด defect ในชวงการหลอ
รปท 2.47: เทคนคการปรบปรงนาโลหะแบบ CAB (Capped Argon Bubbling)
2-59
การฉดสารตวเตมแบบผง (Powder Injection)
การฉดสารตวเตมแบบผง (Lance powder injection) เปนกระบวนการทเตม deoxidizer, วสดพเศษ และ
rare earth metal (REM) ทเปนผงโลหะ (Powder metal) ลงในเตาปรงนาเหลกกลา (Ladle) เพอทาการปรบปรง
สวนผสมใหบรสทธ (refining๗ โดยมกาซอารกอน (Ar) ทาหนาทเปนตวกวน ดงนนกระบวนการนจงเปนวธทดทสด
ในการควบคมรปทรงของสารเจอปน (inclusion morphology) ของซลไฟดจากรปรางทเปนเสนยาวๆ (Stringer)
ใหเปนแบบกลม (Globular) และสามารถทาการกาจดออกซเจน (Deoxidation), การกาจดซลเฟอร
(Desulfurization) และควบคมความสะอาดในระดบจลภาค (Microcleanliness) ไดดมาก
รปท 2.48: Powder injection
เทคนคการเตมธาตแรเอรท (REM canister injection) เปนการใชธาตแรเอรท (Rare earth metal) ทม
ลกษณะเปนแทงหยอนลงไปในนาเหลกกลา ภายหลงจากการเตม deoxidizer และธาตผสมอนๆ ซงวธนเปนการ
ปรบปรงลกษณะของสารเจอปน (inclusion) เชนเดยวกนกบกระบวนการฉดสารตวเตมแบบผง (Lance powder
injection) แตขอเสยทสาคญ คอ ผลของการทาการกาจดซลเฟอร (Desulfurization) มนอยมากเนองจากธาตแร
เอรททใชมลกษณะเปนแทง ซงทาใหประสทธภาพไมดเทากบการใชเปนผง (powder metal)
รปท 2.49: REM canister injection
2-60
การใชไฟฟาของกระบวนการปรงนาเหลกกลา
ความจหมอแปลงไฟฟาของสถานปรงนาเหลกกลา (Ladle station) ไดรายงานไวในทาเนยบโรงงานเหลก
และเหลกกลาAISE ความจไฟฟาอยในชวงระหวาง 10–50 MVa ยกตวอยางเชน โรงงานผลตเหลกกลาแบบครบ
วงจรในอเมรกาทกโรงงานจะม ladle station พรอมทงอปกรณอารคใหความรอนทใชไฟฟาในชวง 30-35 Mva
เนองจากกระบวนการปรงนาเหลกกลา (Ladle Metallugy) จาเปนทจะตองเชอมตอกบการผลตเหลกกลาในขน
ปฐมภม (คอ BOF หรอ EAF) พลงงานไฟฟาทตองใชจงนอยกวาทใชในขน EAF เนองจากการปรงนาเหลกในขน
ทตยภมนจะกนเวลานอยกวา โรงงานหลายๆแหงจะใชระบบดดกาซดวยสญญากาศและกรรมวธอนๆเชน AOD ท
จะตองอาศยความรอนเผอ (Superheat) จากการผลตเหลกกลาในขนปฐมภม (BOF หรอ EAF) เพอชดเชยความ
รอนทจะสญเสยในระหวางการปรงนาเหลก
การพฒนาเทคโนโลยของกระบวนการปรงนาเหลกกลา ในหลายๆปทผานมา มความจาเปนมากขนในการพฒนาเหลกกลาคณภาพสง เนองจากผลตภณฑ
เหลกกลามแนวโนมทจะถกนาไปใชในสภาพแวดลอมทรนแรงมากขน และขอเรยกรองจากลกคาในการประหยด
แหลงวตถดบกมมากขนเรอยๆ การจะผลตเหลกกลาทมคณภาพสงไดจะตองอาศยการพฒนาทางดานคณสมบต
วสดและการลดขอบกพรองตางๆของวสดซงทาไดโดยการเพมความบรสทธและความสะอาดใหแกนาเหลกกลา
หลอมเหลว
ผผลตบางรายไดมการสงเสรมการพฒนาของเทคโนโลยเหลกกลา Ultra-low-carbon และ Ultra-low-
nitrogen ในระดบ mass-producing เพอพฒนา ความสามารถในการขนรป เชน ความสามารถในการขนรปลก
(Deep-drawing capabitity), และการคงคณสมบตของวสดหลงจากเวลาผานไปนานแลว (Anti-aging property)
ซงเปนสงทตองการโดยทวไปของเหลกแผนสาหรบผลตรถยนต เหลกกลาเกรดใหมๆ ซงมความสะอาดมากขนนกยง
ตองอาศยการผลตเหลกแผนทสามารถขนรปไดดทอาศยการอบออน (Annealing) เขามาชวยหลงจากผานการรด
เยนดวย
(สาหรบเกรดเหลก “Ultra clean steel” โดยทวไปจะหมายถงเหลกกลาทมธาต C+O+S+N+P นอยกวา
100 ppm (< 0.01%) การจะไดมาซงความสะอาดทกลาวมาขางตนไดนนตองอาศยเทคโนโลย vacuum
treatment มาชวย)
เทคนคในการผลตเหลกกลาเหลกกลาคารบอนตาเปนพเศษ (Ultra-low-carbon) ไดแก การอาศย
ปฏกรยาการกาจดคารบอน (Decarburization) ในขณะทนานาเหลกกลามาผานกรรมวธในทอสญญากาศสาหรบ
กาจดกาซดวยเทคนค RH (RH vacuum degassing vessel) การวเคระหดวยแบบจาลองทจาลองจากปฏกรยา
การกาจดคารบอนชวยทาใหเหนถงประสทธผลของการเพมขนของพนทผวสมผสทเกดปฏกรยาและอตราการ
ไหลเวยนของเหลกกลาหลอมเหลวในเครองกาจดกาซ ดงนนเสนผาศนยกลางของทออนลางของ RH degasser
2-61
ไดเพมขนเหมอนกบของ snorkel และไดมการพนกาซอารกอนปรมาณมากจาก snorkel pipe เพอชวยในการ
หมนเวยนนาเหลกกลาในทอ เทคนคเหลานชวยทาใหขดจากดตาสดของปรมาณคารบอนในนาเหลกกลาลดลง
อยางตอเนองจาก 30 ppm ลงมาเหลอตากวา 20 ppm
ปญหาหลกในการผลตเหลกกลา Ultra-low-nitrogen ดวยกระบวนการ RH คอ กระบวนการกาจด
ไนโตรเจน (Denitrization) จะชาลงเมอปรมาณไนโตรเจนลดลงตากวา 20 ppm
ไดมการพบวา อากาศทผานเขาไปในนาเหลกกลาผานวสดทนไฟของ Snorkel เปนสาเหตของพฤตกรรมน ดงนน
ใน snorkel จะถกพนดวยกาซอารกอนซงจะชวยเพมเสถยรภาพใหการผลตของเหลกกลา ultra-low-nitrogen ใหม
ปรมาณไนโตรเจนนอยกวา 20 ppm การพฒนาเทคโนโลยเหลานชวยทาใหเกดการผลตอยางตอเนองของ
เหลกกลาทมทงปรมาณของคารบอนและไนโตรเจนตากวา 20 ppm ดงทแสดงใน รปท 2.50 ปจจบนนเหลกกลา
ประเภทนมการผลตทระดบสงกวา 150,000 ตนตอเดอน
รปท 2.50: ผลจากการพฒนาเทคนค RH
ปญหาทจะตองแกไขในการผลตเหลกกลาทมความสะอาดมากขนคอเรองของขอบกพรองทเกดจาก อล
มนาทเจอปน (Alumina inclusions) ในเหลกแผน ultra-low-carbon อะลมนาทเจอปนเกดจากออกไซด
(โดยเฉพาะFeO) ในตะกรนในเตาปรงนาเหลกซงนามาจาก converter
ขอบกพรองประเภทนไดถกกาจดไปอยางมากโดย ZSP ซงชวยลดการเกดตะกรนในเตา (Converter) ให
นอยทสด การควบคมสภาพและสวนผสมของตะกรนกจะเกดประสทธภาพมากขนดวย การลดลงของ HIC
(Hydrogen-Induced Cracking) เปนสงทจาเปนสาหรบเหลกแผน โดยเฉพาะทใชสาหรบผลตทอในงานสงกาซ
การลดปรมาณซลเฟอรใหถงระดบ ultra-low จะมประสทธภาพสาหรบการควบคมรปทรงของ สงเจอปน
(inclusions) ซงประพฤตตวเหมอนกบจดททาใหเกดการราวจากไฮโดรเจน (HIC) เทคโนโลยใหมในการปรงนา
เหลกในญปนทชอ NK-AP(NKK Arc Process) ไดถกพฒนาขนจากการควบคมสวนผสมของตะกรนดวยการลด
Oxidizing capability และเพม Desulfurizing capability กระบวนการนตองอาศยการกวนนาเหลกดวยทอพน
2-62
จากดานบน (Top-blowing lance) ดวยเหตน Mass production ของเหลกกลา ultra-low-sulfer จงเปนสงท
เปนไปได
ปจจบนระดบของเทคโนโลยกระบวนการปรงนาเหลกกลาถกจากดอยทการควบคมปรมาณธาตผสมและ
ปรมาณสารมลทนในระดบหนงสวนตอลานสวน (ppm.) ซงในอนาคตระดบการควบคมจะตองพฒนาใหไดตาหรอ
มความสะอาดกวาน อยางไรกตามขอจากดทยงไมไดพฒนา คอ เทคนคการวเคราะห และขนตอนทจาเปนในการ
ตรวจวดปรมาณธาตผสมและสารมลทน นอกจากนจากการศกษาทางดานเทคนคตางๆ ในการหลอเหลกกลาเปน
ผลตภณฑกงสาเรจรป พบวาเกยวของกบเรองของสวนผสมทางเคมและการกระจายตวของสารมลทนตางๆ ดงนน
การพฒนาการผลตในอนาคตจะตองเนนการพฒนาทางดานการควบคมสวนผสมทางเคมตางๆ รวมไปถงระบบ
เซนเซอรในการวเคราะหทงเหลกกลาหลอม สารเคมในตะกรน รวมถงปรมาณ และการกระจายตวของสารมลทน
ซงระบบเซนเซอรจะตองใชเวลาในการวเคราะหทสน และมความแมนยาสง
สาหรบประเดนอนๆ ทเปนขอจากดทตองพฒนาเพมเตม ไดแก การนาตะกรนมาหมนเวยนใชในโรงเหลก
เพอลดปรมาณของเสย การควบคมความหนด และการแขงตวของตะกรนในระหวางการถายตะกรนออกจากเตา
การยดอายการใชงานของวสดทนไฟ การควบคม และทานายอณหภมของเหลกกลาหลอมในขณะปรงนาเหลก
2.1.5 การหลอผลตภณฑกงสาเรจรป (Casting) การหลอเหลกกลาอาจแบงเปน 2 ประเภท ไดแก การหลอแบบตอเนอง (Continuous Casting) และการ
หลอแบบอนกอท (Ingot Casting) ในปคศ.1998 การผลตเหลกกลาทงหมดในอเมรกาผลตดวยการหลอ
แบบตอเนองถง 96 % และผลตดวยการหลอแบบอนกอทเพยง 4 % ทงๆทเมอ 20 ปกอนหนานน การหลอ
แบบตอเนองมปรมาณไมถง 10 % ของการหลอทงหมด
เมอเปรยบเทยบกนแลว กระบวนการหลอแบบตอเนองนจะให yield สงกวาการหลออนกอท โดยการหลอ
เปนแทงอนกอทจะได yield เพยง 75-90 % นอกจากนในการหลอแบบตอเนอง จะใชคนงานนอยกวา, สภาวะการ
ทางานดกวา ดงนนคาใชจายในการผลตจงตากวา ในปจจบนนโรงงานผลตเหลกกลาสวนใหญจงใชระบบเครอง
หลอแบบตอเนองและเปลยนมาตดตงเพมขนเรอยๆ (ในปจจบนการหลออนกอทยงนยมใชอยในงานบางอยาง
เทานน เชน การผลตเหลกแทงพนทหนาตดขนาดใหญ, การผลตเหลกแผนหนา และการผลตเหลกเพลาขนาดใหญ
เพอใชทาเพลาและเฟองสงกาลงขนาดใหญ) เปาหมายสงสดในการหลอคอการเพมผลตภาพการผลต (Productivity) หรอคา yield ใหมากทสด, ลด
ขอบกพรองในผลตภณฑ (Defect) และลดกาลงคนใหเหลอนอยทสด
2-63
รปท 2.51: ภาพจาลองการหลอแบบตอเนอง
การหลอแบบตอเนอง (Continuous Casting)
หลงจากผานขนตอนการปรงนาเหลกมาแลว นาเหลกกลากมกจะถกนามาสขนตอนการหลอแบบตอเนอง
(Continuous casting) ผานทางบอพก (Tundish) และผานตอไปในแบบหลอ (Mold) ทองแดงทหลอเยนดวยนา
เพอทาใหเกดการเรมแขงตวเปนเปลอกบางๆ แทง strand ของเหลกกลาทหลอออกมานจะถกดงผานชดลกรดและ
ถกลดความรอนดวยการพนสเปรยนา เปลอกชนนอกทเรมแขงตวจะเพมความหนาขนเรอยๆจนกระทง strand
แขงตวทงหมด ขนสดทาย strand จะถกตดเปนทอนๆตามความยาวทตองการและจะถกนาไปเกบหรอสงตอไปยง
โรงรด strand ทหลอออกมาจะมรปทรงตางๆกนไปขนอยกบการใชงานในขนตอนสดทาย โดยจะถกหลอออกมา
เปนเหลกแทงแบน (Slabs) สาหรบการนาไปรดเปนเหลกแผน (Plate) หรอเหลกแผนบาง (Strip), เหลกแทงใหญ
(Blooms) สาหรบนาไปผลตเปนเหลกโครงสรางรปพรรณ (Section), เหลกแทงเลก (Billets) สาหรบทาเปน
ผลตภณฑทรงยาวเชนเหลกลวด
การหลอแบบตอเนองชวยลดขนตอนทใชในการผลตสมยกอนออกไป เชน การหลอใหเปนเหลกแทง
จานวนมาก และแกะแมพมพเพอเอาเหลกแทงออก การใหความรอนแกเหลกแทงอกครง และการทาการรดรอน
ขนตนเพอเปลยนรปทรงใหอยในสภาพกงสาเรจรป กระบวนการหลอแบบตอเนองนจะใหคา yields, คณภาพ, และ
ศกยภาพในการผลต (Productivity) ทสงกวาการหลอแบบแทง และนอกจากนยงมประสทธภาพทางพลงงานทสง
กวาดวย
2-64
รปท 2.52: เหลกกลาหลอทอยในระหวางการแขงตว
ในกระบวนการหลอแบบตอเนอง เหลกกลาหลอมเหลวจะถกสงมาทาง Ladle และเทลงในบอพกหรอ
Tundish ซงจะปลอยนาเหลกตอไปสแบบหลออนเดยวในกรณใชเครองหลอแบบ single-strand หรออาจจะสงไป
ยงหลายๆ แบบหลอในกรณใชเครองหลอแบบ multi-strand เหลกกลาหลอมจะเยนตวเมอผานแบบหลอและเกด
เปลอกของแขงทชนนอก (Outer shell) หรอผวนอก (Skin) ในขณะทเหลกกลาเคลอนทผานไปยง Runout table
บรเวณแกนกลางของแทงเหลกกลากจะเกดการแขงตวดวย ทาใหเกดเปนรปทรงกงสาเรจรปตามความกวางและ
ความหนาทตองการ ในชวงหลายปทผานมาน กระบวนการหลอม, การหลอ, และการรด ไดมการเชอมโยงกน โดย
รปทรงของการหลอไดมการปรบเปลยนอยางมากเพอใหใกลเคยงกบผลตภณฑขนสดทาย
รปท 2.53: สวนประกอบของเครองหลอแบบตอเนอง
2-65
สวนประกอบของ เครองหลอแบบตอเนอง ไดแก
1. Tundish เปนถงเหลกกลาทบภายในดวยวสดทนไฟ มรเท nozzle เปนเซอรโคเนย, บอพก Yundish
ตดตงอยระหวางถงปรงนาเหลก (Ladle) กบแบบหลอใชรกษาอตราการไหลของนาเหลก (Constant
ferrostatic head) และจะชวยแยกตะกรนทไหลออกมาจากถงปรงนาเหลกไมใหไหลเขา mold โดยนา
โลหะอาจจะไหลออกมาจากบอพก Tundish 1จด, 2จด, หรอมากกวา
2. Mold ทาดวยทองแดงเคลอบดวย hard chrome ขนาดของ mold จะขนกบขนาดของเหลกแทงทจะหลอ
โดยเหลกแทงทมหนาตดสเหลยมจตรสมากกวา 160 มม. เรยกวา เหลกแทงใหญ (Bloom) ถานอยกวา
160 มม.เรยกวาเหลกแทงเลก (Billet) ยกตวอยางเชน บาง mold อาจจะมขนาดหนาตด 120x120 มม.
ยาว 780 มม. ซงขนาดของแบบหลอในเครองหลอสามารถเปลยนได และแบบหลอจะถกหลอลนดวย
ของเหลวหรอฝน เชน การใชนามนทสกดจากเมลดพช โดยปลอยใหไหลจากรเลกๆดานในของ mold
สวนบนเปนฟลมบางๆทจะชวยปองกนการตดกนของแบบหลอและเหลกทหลอ ในกรณทใชเปนผง ผงท
หลอลนจะละลายเมอถกนาเหลกกลายเปนฟลมแกวเหลวอยระหวางผนง mold กบเหลกแทงเลก (Billet)
ทกาลงแขงตว และการหลอลนแบบผงยงชวยปองกนออกซเดชนของนาเหลกไดดวย นอกจากน ตว
แบบหลอจะมการหลอเยนดวยนา การปองกนการเกดออกซไดส อาจใชกาซเฉอยพนระหวาง Tundish
กบแบบหลอ ถาแบบหลอมขนาดเลกเกนกวาจะใช Submerged nozzle
3. Mold oscillator : ตวแบบหลอทองแดงจะตงอยบนขอบซงตอกบเครองสนแบบหลอทมความถ (50-200
ครง/นาท) เพอไมใหเหลกตดกบแบบหลอ ถาเหลกเกดตดกบแบบหลอเมอถกดงเหลกออกมาอาจเกด
การแตกราวภายในได การสนของแบบหลอทาใหผวเหลกเกดรอยคลนซงปกตกไมไดมผลอะไรตองานรด
4. Dummy bar ใชอดดานลางของแบบหลอและปดผนก (Seal) ขอบใหสนทดวยใยหน (Asbestos) เมอ
โลหะไหลลงมาจาก Tundish ลงไปในแบบหลอสมผสกบ Dummy bar head เหลกจะเยน (Chill)
โดยรอบ จากนนจงเรมดง Dummy bar ออกจากแบบหลอ
5. Secondary Cooling เมอเหลกเคลอนออกจาก mold แกนในของเหลกยงเปนของเหลว จงตองทาใหเยน
ตอไปดวยการพนสเปรยนา (High pressure jests) เปลอกบางชนนอก จะหนาขนชวยใหลกรดดงเหลก
แทงเลก (Billet) ออกจาก mold ได ชวงนถอวามความสาคญเพราะอาจเกดการแตกราวหรอเกดการ
แตกพง (Breakout) ซงหมายถง เปลอกเหลกกลาชนนอกรบแรงดน Ferrostatic pressure ไมไหว จะแตก
และนาเหลกไหลออกมาจากภายใน ดงนนการควบคมสเปรยนาตองทาใหถกตอง การเกดการแตกพง
อาจเกดจากความเรวในการหลอสงไป หรออณหภมของนาเหลกสงไป, เปลอกนอกมตะกรนหรอรอากาศ
อย ตวอยาง ระดบความเรวของการหลอ เชน 0.8 เมตร/นาท
2-66
รปท 2.54: การพนสเปรยนา
6. ลกรดททาหนาทบบและดดใหตรง (Straightener rolls and/or pinch roll)
ลกรดจะจบและดดใหเหลกแทงเลก (Billet) ตรง หลงจากนนจงตดใหไดขนาดตามความยาวทตองการ
ดวยหวไฟ Oxy-gas หรอ mechanical shear
เครองหลอแบบตอเนอง (Continuous casting machine) มหลายแบบ เชน
1) แบบ Vertical type ใชความสงมาก ในสมยตอมาพบวาการหลอแบบตอเนองสามารถดด billet
ได จงไดพฒนาแบบ Vertical bending type
2) แบบ Curved – mold type ลดความสงลงมาไดอก
3) แบบ Horizontal CCM
การอดตนของชอง Nozzle ชองรเท nozzle ของบอพก tundish มโอกาสตน เนองจากสารมลทนได ปกต
นาเหลกตองถก killed หรอ ดออกซเดชน ซงอาจทาโดยการเตมลวด อะลมเนยมลงในบอพก tundish ซงจะทาให
เกดการอดตนเพราะ Al2O3 ซงเกดจากปฏกรยาออกซเดชน ของอะลมเนยมในนาเหลก และมอณหภมหลอมตวสง
มาก
การหลอแบบตอเนองตามลาดบ (Sequent continuous casting) หมายถงการหลอแบบตอเนองหลายๆ
heat ทาโดยการเทนาเหลกจาก ladle ของ heat ถดไปลงในบอพก tundish กอนทนาเหลกจะหมดจากบอพก
tundish จงไมตองมการเตรยม mold ใหม ถาทาถง 5-10 heat ตอการหลอ1ครง จะชวยเพมศกยภาพการผลต
(Productivity) และ yield ขนได
รอยตาหน (Defect) ทเกดขนในการหลอแบบตอเนอง
รอยตาหนภายใน ประกอบดวย การแยกตวทแกนกลาง (Center segregation), รพรนท
แกนกลาง (Center porosity) ซงจะสงผลตอความสามารถในการทา Cold extrusion, ความ
แขงแรงในการรบความลา (Fatigue strength), คณสมบตในการทากรรมวธทางความรอน รอย
2-67
ตาหนเหลานเกดมาจากการใชอณหภมตอนเททสงเกนไป แตถาใชอณหภมตาไป equi – axe
zone จะขยาย ปญหาการแยกตว (Segregation) จะดขนแตอาจเกดการอดตนและอนคลชนใน
นาเหลกแยกตวไมด การใชระบบการกวนนาโลหะดวยคลนแมเหลกไฟฟา(EMS) จะชวยลดการ
แยกตวและรพรนทแกนกลางได
รอยตาหนภายนอก หรอรอยแตกทผว ไดแก รอยแตกตามขวางและตามยาว
Inputs และ Outputs ของกระบวนการหลอ
Inputs ไดแก เหลกกลาหลอมเหลว, ธาตผสม, Deoxidants, Fluxes, เชอเพลง(กาซธรรมชาต,
กาซจากเตาผลตถานโคก, กาซจากเตาถลงพนลม (Blast furnace),ไฟฟา , ออกซเจน, อารกอน,
นา
Outputs ไดแก เหลกกลารปทรงกงสาเรจรป, นาเสย, Scale, Sludge, ของเสยพวกนามนและ
จาระบ, ฝนทผานการควบคมมลพษทางอากาศแลว
การพฒนาเทคนคการหลอแบบตอเนอง
ปจจบน การหลอแบบตอเนองเปนทนยม เนองจากนามาสการเพมผลผลตทไดรบ (Yield) เพม
ความสามารถในการผลต ประสทธภาพของการลงทนและปรบปรงคณภาพของแสลบ โดยมความสมาเสมอ
เพมขน สาหรบการพฒนาการหลอแบบตอเนองนนไดมความพยายามทจะลดขนตอนตางๆ ของการผลตเหลก
แผนรดรอนใหสนลง ทงนเพอความประหยดพลงงาน ความรวดเรวในการผลตและพฒนาผลตภณฑคณสมบต
ใหมๆ
รปท 2.55 แสดงถงการหลอแบบตอเนองตางๆ โดย Conventional slab casting จะหลอเหลกแผนหนา
ประมาณ 250 ม.ม. ซงจะตองผานการรดหยาบกอนทจะเขารดสดทาย (Finishing rolling) ขณะท Thin slab
casting จะผลต Thin slab ทหนาประมาณ 50 ม.ม. ดวยอตราการแขงตว (Solidification) สงกวาและ
Macrosegregations ตากวา Thin slab จะถกสงผานสเตาใหความรอนและเขาส finishing mill โดยไมตองรด
หยาบกอน ขบวนการ Thin slab casting นใหจะประหยดสาหรบโรงรดทมกาลงผลตนอยคอประมาณ 1 ลานตน
ตอป
2-68
รปท 2.55: การหลอตอเนองแบบตางๆ ทพฒนาขน
สาหรบเทคนคสาคญของ Continuous casting เพอใหสามารถผลตเหลกแผนรดรอนคณภาพสง มดงตอไปน คอ
Liquid metal shrouding
เปนระบบควบคมการไหลของเหลกกลาหลอมเขาไปในแบบหลอดวยระบบปด เพอปองกนการเกด ฑ
Reoxidation ซงจะเปนผลทาใหปรมาณออกซเจนในเหลกกลาหลอมเพมขนจากปฏกรยาระหวางเหลกกลาหลอม
กบออกซเจนในอากาศ หรอออกไซดจากแสลก และ Mold powder โดยการควบคมสามารถทาได 2 แบบ คอ Gas
shrouding และ Refractory tube shrouding สาหรบการหลอแสลบจะใช Refractory tube shrouding ทาจากซล
กาหลอมเหลว หรอ Alumina graphite ขอด
1) ปองกนนาเหลกกลาจากการสมผสอากาศ รวมถงออกซเจน และไนโตรเจน
2) ปองกนการเกด Inclusion
3) ปองกนการเกด Defect บรเวณผวแสลบ
Submerged Entry Nozzle (SEN)
เปนอปกรณทใชในการถายเหลกกลาหลอมจากบอพก Tundish มายงแบบหลอเพอไมใหเหลกกลาหลอม
สมผสกบไอนาทอยในบรรยากาศโดยรอบ ปองกนการเกน Re-oxidation ซงจะมขอดเหมอนดงเชนการใช Liquid
metal shrouding
2-69
รปท 2.56: Submerged Entry Nozzle (SEN)
Mold Lubricant
ชวยเพมการปองกนการแตกของผวแสลบทเพงผานการหลอ (นอกเหนอจากการใช mold oscillation )
และใชเปนสารหลอลนแบบหลอ ในขณะทาการหลอแสลบ โดยใช Solid lubricant (Mold powder) มากกบการ
หลอแบบตอเนองทม SEN สาหรบการผลตแสลบของเหลกกลา Al-killed โดยเตม Mold powder ลงไปบนผว
เหลกกลาหลอมหลงจากเรมตนการหลอโดย Rakes หรอ Mechanical feeder โดยจะหลอมแลวฟอรมตวเปนแส
ลกอยบนเหลกกลาหลอม และแทรกตวอยตาม Mold wall ซงนอกจากจะทาหนาทชวยหลอลนแลวยงมขอดอก
หลายประการ ดงน ขอด
1) ชวยใหการถายเทความรอนระหวางผวหนาของแบบหลอและ strand ดขน
2) ปองกนผวหนาของเหลกกลาหลอมทาปฏกรยากบอากาศโดยรอบ
3) ทาหนาทเปนฉนวนความรอนปองกนผวหนาของเหลกกลาหลอมเกดการแขงตวกอน
4) ดด Non-metallic inclusions ทลอยอยบนผวหนาของเหลกกลาหลอม
Electromagnetic Brake System (EMBR)
มการนาหลกการของสนามแมเหลกไฟฟามาใชทา Electromagnetic break system (EMBR) กบการ
หลอแสลบแบบตอเนองทใช Submerged Entry Nozzles (SEN) โดยจะออกแบบให EMBR ตงอยใกล mold ทศ
ทางการไหลตวของเหลกกลาหลอม และสนามแมเหลกจะเหนยวนาใหเกด Eddy current ซงเมอรวมกบ
สนามแมเหลกจะเกด Braking effect ตานกบทศทางการไหลของเหลกกลาหลอมทเขามาในแบบหลอ ซงแรงท
เกดขนนจะลดความเรวของเหลกกลาหลอมทไหลเขามาในแบบหลอและลด Non-metallic inclusion ลงไดโดยจะ
2-70
ถก Braking force ดนใหขนมาตดกบ Mold powder ทเตมลงไปฟอรมตวเปนแสลก การลดความเรว และความ
แรงของเหลกกลาหลอมทไหลเขามาในแบบหลอ และการรกษาอณหภมใหสงขนอกเลกนอย (6-10 °c) จะลดความ
เสยงของการไหลวนของเหลกกลาหลอม ดงนนจะทาใหสามารถลดการเกดขอบกพรองบรเวณผวของแสลบได
อยางมากในการผลตเหลกกลาคารบอนธาตผสมตาสาหรบทาทอ (เชน API X70 เปนตน) โดยเฉพาะอยางยงการ
เกดรอยแตกตามขวางทบรเวณมมแสลบ
รปท 2.57: Electromagnetic Break System (EMBR)
ขอด 1) ชวยใหสามารถทา High-speed casting ได
2) เพมผลตภาพในการผลต เนองจากสามารถเพมความเรวของการหลอแสลบไดมากขน
3) ชวยใหสามารถผลตแสลบบางทมหนากวางได
4) เหมาะสมสาหรบใชในการผลตเหลกกลาคณภาพสง เชน IF-steel, ULC สาหรบงานขนรปลก
หรอ เหลกกลาคารบอนธาตผสมตาสาหรบผลตทอเกรด API เปนตน
Electromagnetic Stirring (EMS)
เปนการใชสนามแมเหลกไฟฟาในการควบคมการแขงตว และปรบปรงโครงสรางตางๆ รวมถง Inclusion ท
เกดขนดวย
2-71
รปท 2.58: Electromagnetic Stirring สาหรบการหลอแสลบ
สาหรบตาแหนงในการตดตง EMS จะมผลตอการควบคมทางโลหะวทยาทตางกนไป เชน การตด MEMS
จะควบคม surface แสลก, pinholes, blowholes ในขณะทการตด FEMS จะทาหนาทควบคมการเกด V-
segregation เปนตน
รปท 2.59: ผลของการตดตง Electromagnetic Stirring ในบรเวณตางๆ ของการหลอแบบตอเนอง
ขอด 1) สวนผสมทางเคมทสมาเสมอ
2) ลดการเกด Center segregation
3) ลดการแตก (Crack)
4) ลดรพรนในระหวางการแขงตวของเหลกกลาหลอมในชวง Secondary cooling zone
5) ทาใหไดบรเวณของ Equiaxed zone ทกวางขนแมแตในกรณของอณหภมเหลกกลาหลอมทสง
เกนไป (High superheat temperature)
2-72
6) การไหลตวของนาเหลกดขน
7) บรเวณใตผว และภายในแสลบสะอาด
Air-Water Mist Spray Cooling System
เปนระบบททาใหแสลบทผานการหลอ เยนตวโดยใชนาหลอเยนและอากาศทมความดนสงรวมกนดวย
Atomized nozzle แลวสเปรยลงไปบนผวแสลบ
รปท 2.60: Air-Water Mist Spray Cooling System
ระบบนมขอดหลายประการทตางไปจาก Conventional water sprays ในชวงของการทา Secondary cooling
ดงน
เหมาะสาหรบ High-grade steels ซงไวตอการเกดรอยแตก
หยดนาทสเปรยออกมาละเอยดมาก ทาใหการถายเทความรอน และอตราการเยนตวดขน
อตราการเยนตวของแสลบทมความสมาเสมอมากขน ดงนนจะลดปญหาการเกดรอยแตกของ
ผวแสลบ ในบรเวณขอบเนองจากอตราการเยนตวทงในแนวยาว และแนวตามขวางทแตกตาง
กน
อณหภมทกระจายตวอยางสมาเสมอทาให Thermal stress ลดลง
ปรมาณนาหลอเยนทใชนอยลง
Thin slab casting
เปนกระบวนการผลตแสลบบางทมความหนา ~ 50 mm. ปจจบนกระบวนการนไดรบการพฒนาและ
นามาใชในกระบวนการผลตเหลกแผนรดรอนแลว แสลบทผลตไดสามารถนาไปรดรอนในชวงการรดสดทาย
(Finishing Mill) ไดทนทโดยไมตองผานการรดหยาบ (Roughing Mill) โดยแบงประเภทการผลตเหลกแผนรดรอน
จากแสลบบางตามลกษณะการผลตได 2 กลมหลก คอ
2-73
1. CSP (Compact strip production) เปนกระบวนการรดแสลบทหนา 50 mm. โดยเครองหลอแสลบจะตด
กบ soaking furnace โดยการรดจะกระทาหลงจากแสลบผานออกจาก soaking furnace และเขาสการรด
สดทายโดยจะรดผานแทนรด 4-7 แทนเพอใหไดความหนาของเหลกแผนรดรอนตามตองการ
รปท 2.61: Compact strip production
2. ISP (In-line strip production) เปนกระบวนการรดแสลบทรดทงในชวงทยงไมแขงตวทงหมด (Semi-
solidified state) โดยรดแสลบขณะทภายในใจกลางแสลบยงเปนของเหลว (Liquid core) จากทความ
หนาประมาณหนา 60 mm.ใหเปน 40 mm. แลวจงนาไปรดจนไดความหนาสดทาย ขอดของการรดดวย
กระบวนการนจะสามารถผลตเกรดคณภาพตางๆ ไดดงแตเกรดทวไปจนถงเกรดสาหรบงานทตองการ
ความแขงแรงสง (DIN St14 ถง API X 70)
รปท 2.62: In-line strip production
ขอด
1) ปรมาณซลเฟอรตา ทาใหสามารถหลกเลยงการแตกทผวเนองจาก MnS ได
2) ไดโครงสรางจลภาคทละเอยด และเกด segregation ในปรมาณนอย ทาใหไดคณสมบตเชงกลท
สมาเสมอ
3) สามารถรดไดทงเหลกกลาคารบอนตา (0.03-0.08%) คารบอนปานกลาง (0.16-0.30%)
เหลกกลาคารบอนสง (0.40-0.90%) APIX 60-70 Strip casting
ปจจบน Near-net-shape continuous technology (NNSCC) ในกระบวนการผลตเหลกแผนไดรบการ
พฒนาอยางตอเนอง จนมาถงกระบวนการ strip casting ซงเปนการผลตเหลกแผนโดยตรงจากนาเหลก โดย
2-74
สามารถผลตเหลกแผนรดรอนทมขนาดสวนใหญตงแต 2-5 mm. อยางไรกตามกระบวนการนสวนใหญยงคงอยใน
ขนของการทดลอง และโรงงานตนแบบ และจะพบวาแนวโนมทจะใชสาหรบการผลตกบเหลกกลาไรสนมเนองจาก
เปนการผลตในปรมาณนอย และเนนการพฒนาการผลตแบบ Twin-roll caster มากกวากระบวนการอนๆ ขอด
1) ลดปรมาณการใชพลงงานในกระบวนการรดรอน
2) สามารถผลตไดทง Alloyed และ Non-alloyed hot strip รวมถงเหลกกลาไรสนมดวย
3) Yield สง
4) เนองจากอตราการแขงตวสงมาก ดงนนอทธพลของ tramp element ตอการเกด Segregation
จงยากมาก ทาใหสามารถมปรมาณ tramp element ผสมอยไดในปรมาณมากกวาเมอเทยบกบ
Thin slab casting และธาตเหลานจะมผลตอการเพมของความแขงแรง ดงนนหากจะทาการ
ผลต High strength steel กสามารถใชวตถดบราคาถกในการผลตได
5) จานวนเงนลงทนตา
6) ปรมาณการผลตนอย และลดขนตอนการผลตไดมาก รวมถงปรมาณพลงงานทใชนอยกวาเมอ
เทยบกบ Thin slab casting ประมาณ 50%
7) ความยาวของสายการผลตจะสนมากเมอเทยบกบ Thin slab casting หรอ Conventional slab
casting ขอเสย
1) อตราการผลตตา
กระบวนการผลตมอยดวยกน 3 ประเภท
1. Single-roll caster เปนกระบวนการทสามารถผลตเหลกแผนไดขนาดบางทสดในปจจบน โดยการผลตจะ
ควบคมนาเหลกใหไหลลนออกมาจาก Tundish เขาส Casting wheel ทมระบบหลอเยนตดตงภายใน
เพอใหเกดการเยนตวอยางรวดเรวและควบคมขนาดของเหลกแผน วธนสามารถหลอเหลกแผนทมความ
หนาไดตงแต 0.2 – 5 มม.
รปท 2.63: Single-roll caster
2-75
รปท 2.64: Single-roll thin strip casting line
2. Belt & roll continuous casting เปนกระบวนการทถกนาไปพฒนานอยทสด ปจจบนอยในขนของ Hot
model และสามารถผลตเหลกแผนทมความหนาประมาณ 5-10 mm.โดยการหลอเหลกแผนผานจาก
tundish มายง Cooling device ทมลกษณะเปนแทน โดยมระบบสายพานในการเลอน Strip ทหลอเสรจ
แลว
รปท 2.65 : Belt & roll continuous casting
3. Twin-roll caster เปนกระบวนการทไดรบความสนใจ และถกนาไปพฒนามากทสด โดยในการผลตจะทา
การหลอผาน Casting wheel วธนสามารถผลตเหลกแผนไดในชวงความหนา 0.5-25 mm.
รปท 2.66: Twin-roll caster
2-76
รปท 2.67: Twin-roll thin strip casting line
รปท 2.68: การเปรยบเทยบความหนาของการผลตเหลกแผนดวยเทคโนโลยตางๆ
ปจจบนไดมการพฒนาการผลต Strip casting จนถงขนการผลตเพอการคา โดยความรวมมอระหวาง
BHP, Nucor และ IHI ซงไดรวมกนพฒนากระบวนการ Twin-roll caster สาหรบผลตเหลกแผนรดรอน (เหลกกลา
คารบอน) ทมความหนา 0.7-2.1 mm .สาหรบการใชงานทวไปเทานน โดยมพารามเตอรตางๆ ดงน
2-77
ตารางท 2.5: รายละเอยดตางๆ ของสายการผลต
Parameter Specification
Ladle Handling Twin Arm Tureet
Heat Size 110 tonnes
Casting Mould Type Twin 500 mm. diameter casting rolls
Casting Speed 80 m./min (typical)
150 m./min (max.)
Strip Thickness 0.7-2.1 mm.
Strip Width 2,000 mm. (max.)
Coil Mass 25 tonnes
Tundish Flow Control Slide Gate
Mill Stand Single Stand- 4 High with Hydraulic AGC
Work Roll Dimensions 475 mm. x 2050 mm.
Backup Roll Dimensions 1550 mm. x 2050 mm.
Rolling Force 30 MN (max.)
Coiler Size 2 x 40 tonnes coilers
Mandrel 760 mm. diameter
Nominal Annual Capacity 300,000 to 1,000,000 tonnes
แมวาในญปน, ยโรป, และออสเตรเลยไดใชเวลาและเงนลงทนไปมากมายมหาศาลในเทคโนโลยการหลอ
เหลกแผนบาง (Strip Casting) น ผผลตเหลานกยงผลตเหลกกลา AK (Aluminium killed) อย เหลกกลาชนดนเปน
พนฐานสาคญแกเหลกกลาทใชในการผลตรถยนตและผลตภณฑทมการเคลอบผว ซงถาหากวามการผลต
เหลกกลา AK จะตองมการประเมนการณกนอยางมากมาย เพราะการกอตวของ Al2O3 และการอดตน ยงคงเปน
ปญหาสาคญในการหลอเหลกแผนบาง (Strip Casting) และเหลกแผนหลอบางนถาเกดตาหนทผวแลวจะไม
สามารถกาจดออกได ในการผลตเหลกแผนหลอบางอาจจะตองใชความเรวในการหลอถง 100เมตร/นาท เพอ
สรางโรงงานขนาดกลางทผลตได 500,000 ตน/ป
การหลอเหลกแผนบาง (Strip casting) เปนสงทจะตองเกดขนเพอรองรบความตองการของตลาดจาเพาะ
(Niche Market) และนาจะมผลกระทบไมมากตอการอนรกษพลงงานจนกระทงถงปคศ. 2010 จากมมมอง
ทางดานการประหยดพลงงาน สงทมผลกระทบมากไดแก การลดขนตอนการใหความรอน (Reheating) ออกไป
ดวยการใชเตา tunnel furnace และการลดลงของพลงงานทใชในการรด ซงนาจะประหยดพลงงานได 0.6
MBtu/ton สาหรบการผลตเหลกกลา 2 ลานตน และการอนรกษพลงงานโดยรวมจะอยท 0.0012 Q หรอ 0.01
MBtu/ton สาหรบอตสาหกรรมน
2-78
ตารางท 2.6: การเปรยบเทยบพารามเตอรในการหลอ Strip, Thin slab และ Thick slab
Parameter Strip Thin slab Thick slab
Strip thickness, mm. 1.6 50 220
Casting speed, m./min 80 6 2
Average mould heat fluxes, MW/m2 14 2.5 1.0
Total solidification time, s 0.15 45 1,070
Average shell cooling rate in mould, °C/s 1,700 50 12
ตารางท 2.7: การอธบายคราวๆของลกษณะเฉพาะอนๆของเทคนคการหลอ Near-net-shape
เทคนค ระดบความกาวหนาของ
การพฒนา
ความหนาของงาน
หลอ (มม.)
ตนทนตอตน (Index)
คาใชจายการดาเนนการและการซอมบารง
ระดบของการเปลยนแปลงทางเทคนคในปจจบน
การหลอแบบตอเนองและผลตแผนเหลกรดรอน
ระดบสงสด > 150 100 100 -
การหลอ Thin slab
ระดบผลตเพอการคา
(commercial)
40 – 80 30 - 55 80 – 110 คอยเปนคอยไป
การหลอ Thin slab with liquid core reduction
ระดบผลตเพอการคา / การ
ทดลองและพสจน
(demonstration)
< 25 100 - 120 90 – 110 คอยเปนคอยไป
การหลอเหลกแผนบาง(Strip casting)
ระดบการทดลองและพสจน /
โรงงานงานนารอง(pilot
plant)
1 – 10 55 - 65 135 – 165 มาก
Spray Casting ระดบโรงงานนารอง 5 - 20 ? ? มาก
2-79
รปทท 2.69: ระดบของการเปลยนแปลงทางเทคนคและระดบความกาวหนาของการพฒนาของเทคนคการหลอ
เครองหลอถกตดตงดวยระบบตรวจวดแบบหลอ (mold sensors) เพอหลกเลยงการเสยหาย (Breakouts)
และเพอตรวจวดการถายเทความรอน กอนทเหลกแทงทรงแบนหรอทรงยาวจะถกหลอออกมาอยางสมบรณแบบ
จะมระยะเวลาเพยงไมนานและจะถกควบคมความแปรผนตางๆในการถายเทความรอน ณ ขณะนน สาหรบการ
รดทวไปจะมอปกรณตรวจวดคณภาพผวของแทงเหลกรอน แนวทางการพฒนาเทคโนโลยการหลอแบบตอเนอง
ในอนาคตอนใกลนจะมการพฒนาเทคโนโลยการหลอแบบตอเนอง ทกๆเทคโนโลยรวมทงการหลออนกอท
จะถกพฒนาเพอรองรบความตองการของตลาดจาเพาะ (Niche Market) ในอก 10 ถง 20 ปขางหนาเพอการลด
ตนทนและเพมคณภาพ เทคโนโลยใหมจะถกขบดนโดย
เงนลงทนและคาใชจายในการดาเนนงานทตาลง
ความยดหยน (Flexibility)
ตลาดความตองการจาเพาะ (Niche Market)
ศกยภาพในการพฒนาผลตภณฑใหม
นอกจากนการพฒนาการหลอยงจาเปนตองพจารณาถงตวแปรสงแวดลอม และการนาของเสยกลบมาใช
ใหม เชน นาเสย วสดทนไฟ และตะกรน แรงผลกดนทงหมดนตองการเพอพฒนากระบวนการหลอเหลกใหเขาใกล
ใชในระดบการผลต
เพอการคา
ขนสาธต
ขนทดลอง
ขนวจย
รนแรง มาก คอยๆ
ระดบ
ความกาวห
นาขอ
งการพฒ
นา 1
24
3
ระดบของการเปลยนแปลงทางเทคนคในปจจบน
การลดชวงเวลาและการเพมโอกาสไปสการ
ใชในระดบผลตเพอการคา
1. การหลอ Thin slab
2. การหลอ Thin slab with liquid
core reduction
3. Strip casting
4. Spray casting
2-80
ขนาดจรง (Near-net-shape processes) ผวของชนสวนงานหลอทไดจากกระบวนการน จะมผวทปราศจากรอย
บกพรอง (Defect) ซงจะตองหลอใหไดใกลเคยงกบ
รปรางทางเรขาคณตทไดออกแบบไว
รปท 2.70: แนวทางการพฒนากระบวนการหลอเหลกกลา
ผลตภณฑทไดจากกระบวนการผลตเหลกแผนบาง (Strip Casting) จะถกรดหรอไมถกรดลดขนาดเลย
การวจยโครงสรางและคณสมบตของเหลกทผานการหลอ และเทคนคการเตมธาตผสมใหมๆ ลงไปในเหลกเปนสงท
จาเปนสาหรบกระบวนการน เพอพฒนาคณสมบตเปรยบเทยบกบการหลอแบบเกา ความกาวหนาของผลการวจย
นเปนสงทตองการในการวจยและพฒนางานหลอ
การหลอเหลกแบบตอเนองสมยใหมตองมคณภาพอยในระดบสงและคงท การเกดสงเจอปนหรอสาร
มลทนมากกวาขนาดทกาหนด หรอสวนผสมทางเคมทผด มกจะนาไปสความไมคงทของคณภาพผลตภณฑ
การอดตนของทางผานนาเหลก (Nozzle) เปนสงทเกดขนเปนปกตในการหลอแบบเกา และจะสงผลตอ
คณภาพของชนงานหลอทาใหมสงเจอปนของแขงปะปนอยซงเปนปญหาในการผลต การแกปญหานอาจทาไดโดย
เปลยนสงเจอปนจากสภาพของแขงใหเปนของเหลวหรอทาใหกอนสงเจอปนกระจายตว โดยวธทางเคม ซงยงไมได
ผลดนก จาเปนตองพฒนาตอไปในอนาคต
2-81
การควบคมการไหลและอณหภมของของเหลวเปนสงทจาเปน เพอหลกเลยงการเกดรอยบกพรอง
(Defects) ระหวางการหลอและสรางความมนใจในคณภาพของผลตภณฑ การใชมอนเตอรดกระบวนการหลอนน
เปนสงหนงทจะปรบปรงการควบคมและเปนการรกษาความคงทของกระบวนการอกดวย
การพฒนาเทคโนโลยการหลอน จะตองทาใหคณภาพของผวงานหลอดสมาเสมอ พรอมใชงานไดโดยไม
ตองผานการไสผวเพอขจดรอยบกพรองและมลทนออกไป รวมทงตองหลอใหไดรปรางทางเรขาคณตและขนาดท
เลกลงใกลเคยงกบแบบทตองการซงเปนสงทสาคญ ดงนนความสามารถในการคาดคะเนและควบคมรปรางทาง
เรขาคณตของชนงานหลอใหแนนอน จงนามาสการออกแบบและปฎบตการโดยใชเครองจกร โดยอาศยความรทาง
วศวกรรมซงเกยวกบการออกแบบและปฎบตการควบคมเครองจกร เพอทจะทาใหแกปญหาทเกดขนได
การหลอเหลกแผนบาง (Strip casting) เปนเทคโนโลยใหมทนาจบตามอง อยางไรกตาม เทคโนโลยท
ทนสมยอนๆ ยงตองพฒนาเพอนามาใชในอนาคตตอไป เชน
การประยกตใชแมเหลกไฟฟาในการควบคมการไหล การใหความรอน และการบรรจของนาเหลก
ระบบการตรวจสอบและจาแนกของรอยบกพรอง (defect) ชนสง
การควบคมระบบการวนจฉยโดยคอมพวเตอรชนสง
การควบคมอณหภมของเหลกหลอมเหลวทอยในแบบหลอ (Mold) และ เบาพกนาเหลก (Tundish)
การใชเซรามคสสาหรบการทาความสะอาดชนงาน
การพฒนาในอนาคต จะมงเปาไปทการผลตชนงานหลอแบบใกลเคยงขนาดจรง
แนวทางการพฒนาเทคโนโลยการหลอเหลกแผนบาง (Strip Casting).
ความเรวในการหลอเหลกแผนบางสามารถทาไดในชวง 49-99 เมตรตอนาท ขณะทความเรวในการหลอ
เหลกแผนหนา (Slab) แบบดงเดมนนสามารถทาไดในชวง 0.9-6.0 เมตรตอนาท การหลอเหลกแผนบางมขอ
แตกตางทพเศษจากการหลอแบบเดมดงตอไปน
การแขงตว (Solidification) ทเกดขนอยางรวดเรวในขณะนาเหลกผานแบบหลอเยน (Chill mold)
ผวผลตภณฑหลอจะตองไมมขอบกพรอง (Defect-free)
ความคลาดเคลอนของผลตภณฑเหลกแผนบางทไดจากการหลอจะตองอยในระดบ 10 microns (Ten-
thousandths of an inch) ตลอดความกวางและความยาวของผลตภณฑ
วตถดบทใชสาหรบการหลอเหลกแผนบางจะแตกตางอยางมากจากวตถดบทใชในการผลตเหลกแผนดวย
กระบวนการแบบเดม เนองจากเหลกแผนบางทไดจากการหลอจะไมผานการรดรอนเพอลดขนาด
การหลอเหลกแผนบางจะมศกยภาพอยางมากตอการผลตวสดทบางมากๆ เพอใหไดรบอตราการเยนตว
(Cooling rates) ซงโดยเฉลยสงกวาของการหลอแบบเดมอยางมาก นอกจากน ขนาดของสงเจอปน (Inclusion
2-82
size) มแนวโนมทจะมขนาดเลกสาหรบการหลอเหลกแผนบาง และตกผลกโครงสรางใหม (Recrystallized
structure) จะแตกตางอยางมากจากวสดทผานกระบวนการแบบเดม จงทาใหสามารถผลตโลหะผสมในเกรด
ตางๆ เพมขน (โดยเฉพาะเกรดทมความยากในเรองของการรด) ซงอาจไมเคยคดกนมากอนวาจะสามารถผลตใน
รปของผลตภณฑแผนได
โลหะผสมใหมๆ ทมโครงสรางสวนผสมทางเคมและคณสมบตใหมอาจสามารถผลตไดโดยเทคนคการหลอ
แบบ Strip casting น เชน วสดทมโครงสรางละเอยดพเศษ (Ultra-fine structures) กสามารถผลตได การพฒนา
Strip casting ของเหลกกลาสาหรบงานดานไฟฟาและแมเหลกดเหมอนเปนวธทเดนวธหนงทจะใชโครงสรางทได
จากธรรมชาตของวสดทผลตโดย Strip-casting
เนองจากความใหมของการหลอแบบ Strip casting จงจาเปนตองทาการศกษาในเรองพนฐานหลายเรอง
เชน การควบคมทางกระบวนการ (Process control) ความตอเนอง (Consistency) ผลตภาพ (Productivity) และ
คณภาพผลตภณฑ (รวมถงความคลาดเคลอน) เนองจากความเรวในการหลอแบบ Strip Casting ทสง ดงนนการ
ควบคมเรองของความคลาดเคลอนจงตองเนนเปนพเศษมากกวากระบวนการหลอแบบเดม
ความทาทายของเทคโนโลยในดานการหลอแบบ Strip Casting เปนเรองของความรดานกระบวนการและ
การควบคมเรองขอบกพรอง (Defect) ตวอยางเชน การทจะทาใหความคลาดเคลอนของงานหลอแบบ Strip
casting อยในชวงทยอมรบได กจะตองอาศยความรทลกซงเกยวกบการเปลยนแปลงของการสงผานของความรอน
เหลกแผนระหวางการหลอ
การควบคมทางกระบวนการ (Process control) ทเหมาะสมทความเรวในการหลอทสงของ Strip casting
จะไมสามารถทาได หากขาดขอมลในเรองของสภาวะทางความรอน (Thermal conditions) ทเหมาะสมตอการโต
ของเปลอก (Shell) ของงานหลอ และในระหวางทงานหลอเคลอนตวผานลกกลงทหมน (Rotating roll) ความรท
เพมขนเกยวกบปรากฏการณเรมแขงตวและเทคนคการควบคม เพอใหไดความหนาของเหลกแผนตามทตองการ
และมความหนาสมาเสมอตลอดหนากวางของเหลกแผนทความเรวทการหลอทสง
ความจาเปนในการควบคมการไหล และอณหภมของของเหลวในการหลอเหลกแผนบางจะสาคญมากยง
กวาการหลอแบบดงเดม มหลายปญหาเกยวกบการควบคมเหลกหลอมเหลว ความสมาเสมอของกระบวนการ
(Process consistency) ผลตภาพ (Productivity) และความสามารถทจะหาวธการผลตใหไดโครงสรางท
หลากหลายเพมขน
วธการทจะเปลยนโครงสรางในสภาพหลอ (As cast) ของเหลกแผนบางทไดจาก Strip casting ส
โครงสรางทมคณสมบตเชงกลเทากนหรอเหนอกวาเหลกแผนทผลตโดยกรรมวธดงเดมสาหรบทกการใชงานนนเปน
สงทยงไมทราบไดขณะน ยกเวนเหลกกลาไรสนม (Stainless steels) เกรด 304 ทไดมการผลตแลวโดยกรรมวธ
Strip casting แลว
2-83
การผลตเหลกกลาไรสนมออสเตไนตกในตระกล300 (Series 300) โดยวธ Strip Casting ผลตเพอการคา
ของบรษท นปปอนสตล ในป พ.ศ. 2540 แสดงถงใหเหนถงเทคโนโลยใหมอกวธหนงในการผลตเหลกแผน
2.1.6 การรดและการปรบแตงงานรด (Rolling and Finishing) ขนตอนการรดและ finishing เปนขนตอนหนงทสาคญอยางมากในอตสาหกรรมเหลก โดยเปนขนตอนใน
การเปลยนแปลงผลตภณฑจากการหลอหรอผลตภณฑกงสาเรจรปตางๆไปเปนผลตภณฑทมขนาด, รปราง และ
คณสมบตทางกลตางๆทเหมาะสมพรอมทจะสงจาหนายตอไป ในขนตอนการรดนนประกอบไปดวยการรดรอนและ
รดเยน สวนในขนตอน finishing นนโดยมากจะเปนกรรมวธทางความรอน (heat treatment) และการชบเคลอบ
ผว, วธตางๆ ซงชวยในการปรบปรงโครงสรางจลภาคซงสงผลตอคณสมบตทางกลและคณสมบตในการ
เกดปฏกรยาเคมของพนผวไดเปนอยางด
รปท 2.71: การรดเหลกแผนดวยเครองรดแบบไป-กลบ ในกระบวนการรดแบบตอเนอง
ภาพรวมของกระบวนการรดรอน (Hot Rolling) การรดรอนเปนกระบวนการทมประสทธภาพมากทสดในกระบวนการขนรปขนปฐมภม (Primary forming)
หนาทหลกของการรดรอน คอ การกาจด defect ในเนอแทงหลออนกอท, การลดขนาดรปทรง และการปรบ
คณภาพผวใหไดตามทตองการ คาตวแปรหลกทใชวดความสามารถของกระบวนการรดในการกาจด defect ใน
เนองานหลอเรยกวา rolling ratio ซงถกคานวณโดยอตราสวนระหวางพนทหนาตดกอนการรดตอหลงการรด คา
rolling ratio ทถอวาเปนเหลกทมคณภาพดขนกบประเภทของเหลกกลา เชน เหลกกอสรางมคาประมาณ 2 แต
เหลกกลาเครองมอมคามากถง 12
ขนตอนแรกสดของกระบวนการรดรอนทกประเภท ไดแก การใหความรอนแกแทงเหลกใหมอณหภมสง
เหมาะแกการขนรป ในระหวางการใหความรอนและการขนรปรอนนน สะเกดของชนผวเหลกออกไซด (Scale) จะ
2-84
กอตวขนบนผวของแทงเหลก และจะตองกาจดออกอยางมระบบ การกาจดสเกล (Descaling) สามารถทาไดดวย
วธการทางกล (โดยบดละเอยดระหวางการขนรปรอน) หรอโดยการพนสเปรยนาแรงดนสง
ในระหวางการรด การเปลยนรปของวสดจะเกดขนระหวางแมพมพ (die) ทอยในสภาพลกรดหมนและม
แรงดนไปขางหนา กระบวนการนเปนกระบวนการทอยกบท หมายความวาบรเวณทมการเปลยนรปทรงจะไมมการ
เปลยนตาแหนงเมอเวลาผานไป แรงทมการสงผานในในระหวางการรดคอแรงเสยดทานระหวางลกรดและวสดทถก
รด
กระบวนการรดรอนมหลายประเภท การคดเลอกเทคนคการรดทเหมาะสมขนอยกบลกษณะของ
ผลตภณฑ
สาหรบการควบคมลกษณะตางๆ (เชน รปทรง, ขนาด, และคณภาพผว) ใหไดตามทตองการ จาเปนตอง
อาศยการทา finishing และการทากรรมวธทางความรอน การทา finishing ทวไปไดแก การทาใหเยน (cooling),
การทาใหตรง (strengthening), การปรบขนาด (sizing), และการทาความสะอาดผว ขนตอนตอไปของ
กระบวนการไดแก การควบคมคณภาพ (ซงสามารถทาไดในระหวางการขนรปรอน), การ marking, การจดเกบเปน
กอง, และการจดเตรยมสาหรบเกบและขนสง บางครงเหลกรดรอนจะถกเคลอบผวเพอเปนการปองกน และเพอทา
ใหดสวยงาม
การรดรอนประกอบดวยเทคโนโลยการผลตสาหรบทงผลตภณฑกงสาเรจรปและผลตภณฑสาเรจรป
ผลตภณฑเหลกรดรอนกงสาเรจรปเปนวตถดบเรมตนสาหรบกระบวนการขนรปรอนในขนตอไป โดยสามารถ
จดเปนกลมหลกๆไดแก
- ผลตภณฑทรงแบน
- ผลตภณฑทรงยาว
- ทอไรตะเขบ
- ผลตภณฑพเศษตางๆ เชน วงแหวน, เหลกเสนทมรปทรงตางๆ ฯลฯ
ผลตภณฑเหลกรดรอนจะถกนาไปสขนตอนตอไป ซงไดแก การรดเยน, การขนรป, การmachining และ
การเชอม เพอทจะทาใหเกดผลตภณฑทหลากหลาย
การรดผลตภณฑกงสาเรจรป (Semi-Finished Product Rolling) ในสมยกอน ผลตภณฑกงสาเรจรปทผานการรดรอนจะผลตมาจากแทงหลออนกอททมสนกลม, ผวหยาบ,
และขนาดรปทรงไมเทยงตรง ผลตภณฑกงสาเรจรปตางๆน ไดแก เหลกแทงแบน (slab), เหลกแทงใหญ(bloom),
และเหลกแทงเลก(billet) ซงถกจดแบงประเภทตามรปทรงและขนาด เหลกแทงแบนทมหนาตดเปนสเหลยมผนผา
จะถกนาไปรดเปนผลตภณฑทรงแบน สวนเหลกแทงใหญและเหลกแทงเลกจะถกนาไปรดเปนผลตภณฑทรงยาว
2-85
รปท 2.72: กระบวนการรดเหลกแทงแบน/เหลกแทงใหญสมยเกา (ใชแทงหลออนกอทเปนวตถดบ)
แทงหลออนกอททมนาหนกมากถง 20 ตน จะถกบรรจลงใน soaking pit ซงจะใหความรอนสงเทา
อณหภมเรมตนของการรด ( ประมาณ 1200 C ) หลงจากนนแทงหลออนกอทจะถกรดดวยเครองรดแบบกลบไป
มาชนด two-high reversing ซงจะไดออกมาเปนเหลกแทงแบนหรอเหลกแทงใหญ
ผลตภณฑเหลกรดกงสาเรจรปจะถกตดทปลายทงสองออกและตดใหไดตามความยาวทตองการ หลงจาก
นนจะถกปลอยใหเยนตวดวยอากาศหรอถกบรรจเขาไปในเตา reheating ในกระบวนการตอไป เหลกแทงใหญจะ
ถกอนใหรอนและรดออกมาเปนเหลกแทงเลกโดยใชเครองรดแบบ four-stand continuous
มขอควรทราบไววา การหลอแทงอนกอทแบบดงเดมนนจะยงใชอยแตเพยงในกรณพเศษเทานน เนองจาก
การผลตดวยกระบวนการหลอแบบตอเนองในสมยใหมเปนวธทมประสทธภาพกวา ดงนนจานวนโรงรดเหลกแทง
ใหญและเหลกแทงแบนจงลดลงอยางเปนลาดบ
การรดรอนเหลกทรงยาว (Long Product Rolling)
ผลตภณฑทรงยาวทผานการรดรอน แบงเปน 3 กลมไดแก 1) เหลกโครงสรางรปพรรณและรางรถไฟ
(Rails, sections), 2) เหลกเสน (Bars), 3) เหลกลวด (Wire rod) ตามภาพดงตอไปน
2-86
รปท 2.73: ผลตภณฑทรงยาวทผานการรดรอน 3 กลม
การรดรอนเหลกทรงแบน (Flat Product Rolling)
ผลตภณฑทรงแบนทผานการรดรอนอาจอยในรปของ เหลกแผน (plates), มวนเหลกแผนบาง(strip), มวน
เหลกแผนบางหนาแคบ (slit strip) หรอ เหลกแผน (sheets)
รปท 2.74: ผลตภณฑทรงแบนตางๆทผานการรดรอน
ภาพตอไปแสดงประเภทของผลตภณฑตางๆทไดในกระบวนการผลตขนถดไป
2-87
รปท 2.75: กระบวนการผลตทอเชอมจากเหลกแผน
รปท 2.76: กระบวนการผลตเหลกโครงสรางรปพรรณจากเหลกแผนโดยใชวธเชอม
รปท 2.77:กระบวนการผลตทอจากเหลกแผนบางโดยนามามวนเปนเกลยวและเชอม
รปท 2.78: กระบวนการผลตทอเชอมขนาดเลกจากเหลกแผนบาง
2-88
รปท 2.79: กระบวนการผลตเหลกโครงสรางรปพรรณจากเหลกแผนบางโดยใชการรดอยางเดยว
รปท 2.80: กระบวนการผลตเหลกแผนบางรดเยนจากเหลกแผนบาง
การรดทอเหลกไรตะเขบ (Seamless Tube Rolling)
กระบวนการผลตทอไรตะเขบประกอบดวยขนตอนสาคญคอ
1.การทาโครงทอ (hollow tube shell) ดวยกระบวนการ piercing หรอ extrusion
2.ยดทอใหยาวออกดวยการลดขนาดเสนผานศนยกลางและความหนาของผนงทอ
3.การรดทอขนสดทายดวยกระบวนการรดรอนหรอรดเยน
เทคโนโลยหนงของการผลตทอไรตะเขบแสดงไวในภาพตอไป ขนแรกเหลกแทงเลก(billet) ทมหนาตดกลม
และผานการหลอแบบตอเนองมาจะถกใหความรอนในเตาอบแบบหมนได แทงเหลกรอนจะถกเจาะตรงกลางดวย
ปลกเจาะภายในและลกรดทรงถงเบยร2ลกทมแกนทามมเฉยงกน โครงทอนจะถกรดตอในเครองรดทมปลกภายใน
ในขนนความหนาของผนงทอจะลดลงแตเสนผานศนยกลางดานนอกยงมขนาดคงทและสงผลใหความยาวของทอ
เพมขน
หลงจากนน ทอจะถกสงตอไปยงเครอง reeling (เพอคอยๆปรบลดความหนาของผนงทอ) และเครอง
sizer (เพอปรบขนาดของเสนผานศนยกลางดานนอก) หลงจากทปรบลดเสนผานศนยกลางดานนอกและความ
หนาของผนงทอไดตามตองการแลว กจะถกใหความรอนดวยเตาเหนยวนาความรอนดวยคลนแมเหลกไฟฟา และ
จะถกรดตอดวยเครอง stretch-reducing
ในขนสดทาย ทอนจะถกสงตอไปยงขน finishing เชน การเปาใหเยนดวยลมบนแทนรองทมการหลอเยน,
การดดใหตรง, การตดเปนมมเอยง(bevelling)และตดใหไดความยาวตามตองการ เมอสนสดกระบวนการผลตทอ
ไรตะเขบแลว จะมการทดสอบดวยการใหแรงดนไฮดรอลก, การตรวจสอบคณภาพ (ดวย eddy current,
2-89
ultrasonic, magnetic flaw defectoscopy) และการตรวจสอบขนาดรปทรงอยางละเอยด ทอไรตะเขบทผานการ
รดแลวน สามารถนาไปสกระบวนการผลตขนตอไปไดเชนการดงทอลดขนาด (tube drawing)
รปท 2.81: กระบวนการรดแบบใชปลกสาหรบผลตทอไรตะเขบ
การรดแบบเชอมโยงตอกบการหลอ (Intregrated Casting and Rolling)
ในสมยกอนผลตภณฑเหลกกลาทผานการขนรปรอนจะมอตรากาไรของผลประกอบการทตาทสด และเปน
ทรกนทวไปวากาไรจะเพมขนไดเมอมอตราการผลตทเรวขน การเพมประสทธภาพทางเศรษฐศาสตรใหไดสงสดใน
การผลตเหลกกลาขนรปรอนแบบ mass product ทาไดโดยใชสายการผลตแบบเชอมโยง (integrated production
line) ซงเปนระบบการผลตทซบซอนและเชอมโยงกระบวนการผลตเหลกกลา, การหลอแบบตอเนอง, การขนรป
โลหะและกรรมวธทางความรอน เขาเปนกระบวนการเดยวกน
การใชประโยชนจากความรอนทยงคงอยในขนตอนระหวางการแขงตวและการขนรปรอน จะชวยลด
ขนตอนการผลตและลดตนทนในการผลตไดถง 30 % เมอเทยบกบการผลตแบบเกา
2-90
ผลตภณฑกงสาเรจรปแบบหลอใหไดรปทรงใกลเคยงขนสดทาย (near-net-shape) เชน เหลกแทงแบน
(slab) ขนาดบาง สาหรบการรดรอนเหลกแผนบาง (strip) และ near-net shape beam blanks สาหรบการรด
เหลกโครงสรางรปพรรณ มแนวโนมการผลตทเพมขน การหลอแบบตอเนองใหไดออกมาเปนเหลกแทงแบนขนาด
บาง จะชวยตดขนตอนการใชเครองรดหยาบสาหรบลดขนาดเหลกแทงแบนขนาดหนาออกไป
เทคโนโลยหนงในการผลตเหลกแผนบางสมยใหม ไดแก กระบวนการขนาดกระทดรดในการผลตเหลกแผน
บาง หรอ CSP ( Compact Strip Production) ซงแสดงไวในภาพตอไป เหลกแทงแบนขนาดบางทผานการหลอ
แบบตอเนองมความหนาแคเพยง 40-70 มม. (นอยกวาเหลกแทงแบนสมยเกาถง 5 เทา)
รปท 2.82: เทคโนโลยการผลตแบบ Compact Strip Production
หลงจากผานการใหความรอนอกครง(reheating) เหลกแทงแบนขนาดบางนจะถกรดผานแทนจานวน 5 –
7 แทน ซงจะไดเหลกแผนบางทมความหนาเพยง 1 มม. ในสมยกอนนนกระบวนการรดทจะไดความบางในระดบน
จะตองผานการรดเยนเทานน
เทคโนโลยใหมอกอยางไดแก การผลตแบบ In-line Strip production (ISP) จะมการรวมการหลอเหลก
แทงแบนขนาดบาง (thin slab) เขาไวกบขนตอนการรด และสามารถผลตเหลกแทงแบนขนาดบางทมความหนา
15 – 25 มม. โดยการลด Liquid strand core. ขอดอยางอนทเหนไดชดกคอ ใชระยะความยาวเพยง 180 ม. จาก
นาเหลกกลาจนถงการมวน coil และมวงจรการผลตทใชเวลาไมถง 15 นาท
การรดเหลกโครงสรางรปพรรณ และรางรถไฟ (Section and Rail Rolling)
เหลกโครงสรางรปพรรณ (Section) และรางรถไฟ จดอยในกลมของผลตภณฑเหลกทรงยาวรดรอน การรด
จะใชลกรดทมชองเปนรปทรงตางๆ (grooved rolls) หลงจากผานการรดแตละครงๆ ขนาดจะเลกลงและรปทรงจะ
คอยๆใกลเคยงกลบผลตภณฑขนสดทาย การคอยๆเปลยนรปทรงและการรดทเหมาะสมนเรยกวา roll pass
design ดงแสดงตวอยางในรปตอไปน
2-91
รปท 2.83: Roll pass design ของ เหลกคานรปตว I (I-beam)
กระบวนการผลตะรางรถไฟ (Rail Manufacturing Process)
ภาพดานลางแสดงกระบวนการผลตรางรถไฟในสมยปจจบน การรดเรมจากการอนเหลกแทงใหญ
(bloom) ในเตา walking-beam furnace ใหมความรอนสงพอทจะเปลยนรปราง ในขนตอนน scale อาจจะเกดขน
และทาใหเกด defect ในผวงานรดได จงตองทาการไลscale ออก (descaling) โดยฉดนาไลดวยแรงดนสง
รปท 2.84: ภาพการผลตเหลกรางรถไฟ
การรดจะตองผานแทนรดแบบไปกลบอยางนอย 2 แทน แทนแรกเครองรดหยาบจะเปลยนโครงสรางเนอ
งานหลอของ bloom ไปเปนโครงสรางเหลกรด (wrought) ตอจากนนจะสงไปยงแทนรดถดไปจนเสรจสนขนตอน
การรด ในการผลตรางรถไฟจะตองใชแทนรด 3 แทน สวน scale ทเกดในระหวางการรดจะถกกาจดออกเปนระยะๆ
เพอทาใหผวของผลตภณฑเรยบ หลงจากรดเสรจแลว รางรถไฟจะถกตดตามความยาวทตองการและปลอยใหเยน
ตวลงบนแทนหลอเยนแบบ walking-beam รางรถไฟบางชนดอาจจะตองผานการทา head hardening เพอเพม
ความแขงของ head และเพมการตานทานการสกหรอ หลงจากนนจะถกทาใหตรง(straightened) ทงในแนวนอน
และแนวตง
2-92
รางรถไฟทถกปรบใหตรงแลวจะถกตรวจสอบคณภาพซงประกอบดวย การทดสอบอลตราโซนค (สาหรบ
ตรวจสอบขอบกพรองในเนอโลหะ), การตรวจวดขนาดอยางละเอยด(เนนในเรอง ความสง, ความสมมาตร, ความ
เรยบของผว) ในขนสดทายจะถกตดเปนทอนตามความยาวทตองการอยางแมนยา, การเจาะร fish-plate สาหรบ
เชอมตอรางรถไฟ และการเพมความแขงใหกบสวนปลาย (เพอเพมความตานทานการเสยดสของ ร fish-plated)
การรดสมยใหมสามารถผลตรางรถไฟทมความยาวไดเกน 100 ม. แนวโนมลาสดในการผลตเหลก
โครงสรางรปพรรณและรางรถไฟจะผลตดวยกระบวนการทเชอมโยงการหลอแบบตอเนองและการรดเขาดวยกน
ขอดทสาคญทสดของวธนคอ การประหยดพลงงาน, การลดคาใชจายในการผลต, การใชแรงงานนอยลง และการ
ลดเวลาการผลตของเหลกโครงสรางรปพรรณและรางรถไฟนบตงแตขนการหลอมเหลกกลาไดถง 2-4 ชม.
การรดเหลกเสน (Bar rolling)
การรดเหลกเสนจะตองผานการรดหลายขน หลงจากผานแตละขน หนาตดของแทงเหลกกจะเลกลงและม
รปทรงทใกลเคยงผลตภณฑมากขน ประเภทของเหลกเสนทใชทวไปมหลายประเภทดงแสดงในภาพตอไปน
รปท 2.85: เหลกเสนทมหนาตดรปรางตางๆกน
ในขนตนเหลกเสนจะถกรดดวยกระบวนการคลายกบการรดเหลกลวด (wire rod) หลงจากผานชดแทนรด
หยาบ, แทนรดขนกลางและขนสดทาย โลหะทถกรดกจะถกสงไปทแทนหลอเยนและหลงจากนนจะถกนาไปมวน
หรอตดเปนเสนยาวและดดใหตรง การรดเหลกลวด (Wire Rod Rolling)
เหลกลวดโดยทวไปจะมหนาตดเปนวงกลม และถกผลตโดยการรดทใชแทนรดแทนเดยว หรอหลายแทน
(ไมเกน 4 แทน) โรงงรดเหลกเสนสมยใหมสามารถผลตเหลกเสนทมเสนผานศนยกลางตงแต 4 ถง 25 มม.
2-93
ความเรวในการรดสามารถทาไดถง 140 ม./วนาท ทแทนสดทายนาหนกของมวนเหลกเสนจะมากถง 2 ตน และ
กาลงการผลตของแทนรด 1 แทนคอ 400,000 ตนตอป
รปท 2.86: ภาพกระบวนการผลตเหลกลวด
เพอทาใหผวเหลกลวดมคณภาพสง เหลกแทงทนามารดจะตองผานการตรวจสอบและปรบสภาพกอน
(ดวยการทา flame scarfed, การพนทราย หรอขดผว) หลงจากนนกจะถกนาไปอนใหความรอนในเตา walking-
beam หรอเตา pusher-type เพอทาใหอณหภมสงพอทจะเรมการรด ชนผวบางๆของ scale ทเกดบนผวของแทง
เหลกระหวางการใหความรอน จะถกกาจดออกดวย การพนนาแรงดนสง
การรดเหลกเสนจะทาในกระบวนการรดแบบตอเนองทประกอบไปดวยชดแทนรด (train) ทง4 ชด ซงไดแก
ชดแทนรดหยาบ, ชดแทนรดขนกลาง 2 ชด, และชดแทนรดขนสดทาย ซงจะมเครองตดแบบ crop shear คน
ระหวางแตละชดแทนรด ใชสาหรบตดสวนปลายของแทงเหลกออกเพอใหใสเขาไปในแทนถดไปไดสะดวก และใช
ตดแทงเหลกออกไปเปนเศษเหลกในกรณฉกเฉน ในชดแทนรด 3 ชดแรกนน แตละชดจะประกอบไปดวยแทนรด 6
แทน ในระหวางชดแทนรดขนกลางทง2 จะมเครองมวนลวด (looper) อย และชวยใหลวดทถกรดไมตงเกนไป ชด
แทนรดขนสดทายในสมยปจจบนจะประกอบดวย บลอกแทนรดแปดหรอสบบลอก, บรเวณหลอเยนดวยนาและ
บลอกขนสดทายสองหรอสบลอก แทนรดในชดแทนรดทกๆชดจะถกตดตงแบบสามารถปรบเลอนไดทงในแนวนอน
และแนวตง จงทาใหลดการบดตวในการรดได
การใขงานของบรเวณหลอเยนดวยนาเพอปรบอณหภมสดทายของการรดนน จะมประโยชนคอสามารถทา
กรรมวธนอรมาไลซงและ thermo-mechanical ได หลงจากการปรบขนาด (sizing) แลว เสนเหลกลวดจะถกมวน
เขาดวยการเคลอนทเปนวงแหวน (loop) โดยมการควบคมการเยนตวภายใน Stelmor conveyor เพอใหได
โครงสรางจลภาคทเหมาะสมแกการใชงานในขนถดไป
2-94
เสนเหลกลวดสามารถนาไปใชงานไดหลากหลาย เชน ทาเสนลวด, ลวดเกลยว, สปรง, นอต, สกร, ตะป,
ลวดเสรมใยยางลอรถ, สายลวดเครองดนตร ฯลฯ
เทคโนโลยการผลตเหลกลวด (Rod) และเหลกเสน (Bar)
โรงงานรดเหลกเสนและเหลกลวดจะทาการแปรรปเหลกแทงเลก (Billets) ดวยกระบวนการรดรอนจะได
เปนผลตภณฑทมรปรางตางๆ เชน ทอนกลม สเหลยม (square) หกเหลยม (hexagons) หรอเหลกขอออยสาหรบ
งานเสรมคอนกรตอดแรง (reinforced concrete bars)
การแบงลกษณะของผลตภณฑสามารถแบงไดตามเกรด มต คณสมบตทางโลหะวทยา และคณภาพ โดย
เหลกทมคณภาพพนฐาน (basic qualities) จะแบงไดเปนเหลกกลาคารบอน และเหลกกลาเจอ โดยเหลกในกลมน
จะใชงานในหลายประเภท เชน ทบขนรปรอน (hot forging) และกลงไส (machining) และงานกอสราง สาหรบ
ประเภททมคณภาพสงจะใชสาหรบงานทบหวขนรปเยน (cold heading) หรออดขนรปเยน (cold extrusion) งาน
เหลกเสรมยางรถยนตสาหรบกลมเหลกกลาทมสวนผสมของคารบอนสง (high carbon for tire cord and dead)
เชอกลวดเหลกกลา (wire rope) ธปเชอม (welding rod) และแบรง (bearing) นอกจากนยงมเหลกทมคณภาพสง
มากๆ เชน เหลกลวดอบออน หรอ Hot Rolled Annealed Rod (HRAR) และ bar ซงจะตองผานกระบวนการผลต
เพมเตมนอกเหนอจากกระบวนการผลตทวไป ไดแก การทาความสะอาด (ทงวธกล และการกดกรด) การเคลอบ
ผว การอบชบความรอน (heat treatment) การดดตรง (straightening) การตรวจสอบคณภาพผว การ
ตรวจสอบความสมาเสมอภาพใน (soundness inspection) และการขจดผวออก (surface removal)
ในการรด Rod และ Bar ไดมการพฒนาเทคโนโลยใหมๆ เขามาใชไดแก
1. sizing stand ซงเทคโนโลยดงกลาวนจะชวยในการเพมการผลต, การควบคมความกลมของทอเหลก รวม
ไปถงความสามารถทจะรดผลตภณฑทมขนาดตางๆกนโดยไมจาเปนตองเปลยนลกรด
2. การรดแบบ endless rolling โดยใหมการเชอมระหวาง billets ซงจะชวยในการเพมผลผลตและลด
ขอบกพรองทจะเกดขนได
3. ระบบควบคมการสญเสยคารบอนทบรเวณผว ซงจะทาใหสามารถทจะผลตทอทมขนาดเสนผานศนยกลาง
ทใหญขนได
4. ระบบการนาสง bar ทจะนามารดถกพฒนาใหทาไดรวดเรวยงขน
แรงผลกดนและแนวทางการพฒนา : ไดแก ความตองการของลกคา และตลาดทมมาเรอยๆ ผลกดนให
โรงงานตองทาการปรบปรงคณภาพสนคาอยางตอเนอง โดยทางหนงในการปรบปรงคณภาพของเหลกแทงเลก ซง
เปนวตถดบในการผลตเหลกเสน และเหลกลวด คอการใชเทคนคในการหลอม หลอ และรดเหลกกลาทพเศษขน
เชน การรดทอณหภมตา ชวยใหลดระดบการสญเสยคารบอนทผว หรอการควบคมความแตกตางของอณหภม
ระหวางทแกนกลาง และทผวเหลกใหนอยทสด เพอผลตใหไดเปนเหลกทมเกรนละเอยดสมาเสมอ ซงชวยใหเหลกม
2-95
คณสมบตทสมาเสมอมากขน หรอการอบชบความรอนเพอปรบปรงคณภาพผวของผลตภณฑเหลกเสน และเหลก
ลวด นอกจากนยงมความตองการเพมเตมจากลกคาเพอใหโรงงานผลตบลเลตทมขนาดใหญขน เพอใหสามารถ
ผลตเหลกทมนาหนกเพมมากขน และเปนการปรบปรงผลตผลของการผลตเหลกใหเพมมากขน และการผลตใหได
ผลตภณฑเหลกทมความคลาดเคลอน (tolerance) ตา กเปนสงทลกคาตองการเพมเตมอกดวย ความตองการ
ตางๆ เหลานของลกคาในดานคณภาพทสงขน มผลใหตนทนในการผลตสงขน ดงนนแรงผลกดนทเกดขนสาหรบ
การผลตเหลกลวด และเหลกเสน จะเปนการพฒนาโดยเพมอปกรณตางๆ เพอใหสามารถผลตไดเรวขน และม
คณภาพทสงขน ซงจะชวยใหสามารถลด และควบคมตนทนการผลตได
ขอจากดทางเทคโนโลย : ไดแก ผผลตเหลกเสนและเหลกลวดจะถกบบใหตองพฒนาระบบทางวศวกรรม
แบบ modular เพอใหสามารถลดระยะเวลาในการผลต ควบคมขนาดผลตภณฑใหเทยงตรง และทาการรดไดท
อณหภมตา โดยระบบเหลานจะตองการอปกรณมาทาการควบคม เพอชวยใหตอบสนองกบความตองการของ
ลกคา ความถกตองในการผลตสาหรบระบบการรดแบบ tension free rolling การควบคมนาหลอเยน และลด
จานวนลกรด และการเปลยนอปกรณ ความหลากหลายของอปกรณระบบ modular ไมเพยงแตจะชวยใหสามารถ
เพมอตราการผลตไดสงขน แตยงสามารถทาการเปลยนอปกรณตางๆ ไดเรวดวย อปกรณตางๆ ถกออกแบบให
ชวยลดตนทนในการผลต และสรางความมนใจถงขอผดพลาดตางๆ ทจะเกดขน
เทคโนโลยทเกดขนใหม : ไดแก ระบบ Sizing stand สาหรบการผลตเหลกเสนและเหลกลวด มขอดหลาย
ประการทงดานการผลต ความกลมของทอนเหลก และสามารถรดเหลกไดหลายๆ ขนาดโดยไมตองทาการเปลยน
ลกรด (free size rolling) นอกจากนยงมการพฒนาระบบการรดตอเนองแบบไมมจดสนสด Endless Rolling ซง
จะชวยเพมผลผลตในการรดได จากทงยลดทเพมขน โอกาสทจะเกดความผดพลาดในการรดจนเกด cobbles หรอ
เหลกแผนทเกดปญหาระหวางการรดกลดลง และยงมการพฒนาระบบการควบคมระดบการสญเสยคารบอนท
แมนยาขน ซงจะชวยใหโรงงานสามารถผลตเหลกเสนทนาไปใชงานในสภาพรดรอนทมขนาดเสนผาศนยกลางใหญ
ขนกวาเดมได
การรดเหลกแผนหนา (Plate Rolling)
เหลกแผนหรอ Plates (มความหนาเกน 3 มม.) ผลตขนจากเหลกแทงแบนทผานการหลอแบบตอเนอง
หรอ เหลกแทงแบนทผานการหลออนกอทแบบสมยเกา หลงจากทไดตรวจสอบผวและสภาพตางๆแลว แทงเหลก
จะถกใหความรอนจนถงอณหภมทสามารถเรมทาการรดได การใหความรอนนานพอทจะมนใจวาอณหภมกระจาย
ในแทงเหลกสมาเสมอทวกนทงแทงแลว
2-96
รปท 2.87: การรดเหลกแผน
การรดเหลกแผนจะตองอาศยเครองรดไปกลบแบบ four-high หรอ แทนรดแบบเรยงตดกน 2 แทน ในทง 2
กรณ แทนรดตวรม (edger) สามารถใชสาหรบปรบความเทยงตรงของขนาดรปทรงในแนวกวางพรอมทงชวยเพม
yield และเนองจากมการเกด scale อยางมาก จงจาเปนตองมเครองกาจดscale ระบบไฮดรอลคในระหวางการรด
ดวย ขนตอนสดทายจะประกอบดวยการดดใหตรง, การลดความรอน, การแตงดานขาง (side trim), การตดเปน
แผนๆตามรปทรงทตองการ และการตรวจสอบคณภาพ ในบางครงทเปนกรณพเศษอาจมการทากรรมวธทางความ
รอนแกเหลกแผนดวย
สาหรบแทนรดทนยมใชกนมากในการรดเหลกแผนหนา (Plate) ในปจจบน ไดแกแทนรดแบบ Steckel
mills ซง สามารถใชผลตเหลกแผนหนาทมความหนาคอนขางตา, สามารถมวนไดและควบคมอณหภมระหวางการ
รดตลอดจนความเรยบและรปรางของเหลกแผนไดคอนขางด นอกจากนนยงมการพฒนาระบบตรวจสอบคณภาพ
และขอบกพรองของผลตภณฑในระหวางผลตภณฑยงคงรอนอยดวย
รปท 2.88: กระบวนการรดเหลกแผน
2-97
เหลกแผนหนาสามารถนาไปใชเปนวตถดบในการผลตเหลกโครงสรางรปพรรณแบบเชอม และทอทผลต
ดวยการดดใหกลมและเชอม
การเกดขอพกพรอง (Defect) ในกระบวนการรดรอน
1) การเกดคลนทขอบ/ตรงกลาง Wavy Edges/Center ในภาพถดไปนเปนการแสดงถงการบดตวของลกรดทสามารถทาใหแผนเหลกเปนคลนได โดยขนอยกบแรง
ทลกรดไดรบจากการรดเหลกแผนและสภาพของลกรดเกดการเวาออกและยดหยนอยางไร และเนองจากแรงท
กระทาบนลกรดจะมมากทสดบรเวณตรงกลาง ลกรดจงมกจะโกงและสงผลใหบรเวณรมของแผนเหลกงถกรด
มากกวา เพอแกปญหาน ลกรดมกจะถกออกแบบใหนนออกตรงกลาง เพอใหผวของแผนเหลกเรยบตรง อยางไรก
ตามเมอการรดเกดแรงนอยกวาทออกแบบไวลกรดทนนตรงกลางกอาจจะทาใหบรเวณตรงกลางถกรดมากกวา
บรเวณรมขอบ
รปท 2.89: การเปนคลนทรมขอบของเหลกแผน
2) การสญเสยคารบอนทผวภายในเหลกแผน (Decarburization of the Plate)
รปท 2.90: การสญเสยคารบอนทผวภายในเหลกแผน
2-98
จากภาพจะเหนวาเหลกแทงแบนคอยๆสญเสยคารบอนออกไป. ในระหวางกระบวนการรดคารบอนในแทง
เหลกจะแพรออกไปสบรรยากาศเนองจากความแตกตางของคารบอนในแทงเหลกกบบรรยากาศ แทงเหลกยงม
ความรอนและมปรมาณคารบอนมากเทาไหรคารบอนกยงแพรออกไดงายขนเทานน ปรมาณของคารบอนจะคอยๆ
ลดลงทผวเปนฟงกชนตามทแสดงในกราฟ
3) ผลกระทบของสะเกดเหลกออกไซด (Effects of Scale )
จากภาพจะเหนวา เครองไล scale (หรอสะเกดเหลกออกไซด) ทางานไดไมสมบรณ จงทาใหชน scale
ของเหลกออกไซดหลดตดไปกบแทงเหลก scale นเมอถกรดจะไมยดตวไปตามเหลกกลาจงทาใหเกดการแตกและ
ถกอดเขาไปในผวแทงเหลก ทาใหผวทไดมความหยาบ นอกจากน scale เหลานยงทาใหผวลกรดไมเรยบดวย
ปรากฏการณนมความซบซอนและขนอยกบการหลอเยนดวยนา, สวนผสมของแทงเหลก, อณหภม, และการ
reduction
รปท 2.91: ผลกระทบของสะเกดเหลกออกไซด (Effects of Scale)
เครองกาจด scale ทมประสทธภาพจะมเจทพนนา 2 แถว เพอทาใหมนใจวา scale ไดถกกาจดออกหมด
กอนทาการรด การตดตงแสดงไวในภาพตอไป
รปท 2.92: การกาจด scale ดวยเจทพนนา 2 แถว
2-99
เทคโนโลยการรดเหลกแผนหนา (Plate) ทศทางสาหรบการรดเหลกแผนหนา (Plate rolling) และกระบวนการปรบสภาพ (Finishing)
ประกอบดวย:
- กระบวนการรดทตอเนองเพอใหไดประสทธภาพสงสด
- ความกาวหนาของการพฒนาระบบอตโนมตในการปฏบตงานในสวนการหลอม และการรด
- การตรวจหาขอบกพรองโดยตรงระหวางกระบวนการผลตและการแยกประเภทของขอบกพรองท
พนผวในขณะทเหลกแผนยงคงรอนอย
- การเรงการเยนตว (Accelerated cooling) หลงการรดเพอขยายชวงของคณสมบตเชงกลใหได
ตามทตองการ
เทคนคทางกระบวนการทตอเนองสาหรบการผลตเหลกแผนหนา(Plate) ประกอบดวยการเชอมตอของ
สวนการหลอและการรดใหใกลกน การใชการเรงการเยนตว (Accelerated cooling) หรอการทาใหเยนตวเรว
โดยตรง (Direct quenching) และการใชเครองรด Steckel mills ทไดกลาวถงในยอหนากอน, การรกษาอณหภม
โดยการมวนระหวางการรดรอน เพอลดการสญเสยอณหภมอยางรวดเรวทพบในเครองรดเหลกแผนหนาแบบ
กลบไป-กลบมา (Reversing plate mills) ซงเปนผลใหตองใช Loads การรดทสงขนและเกดปญหาเรองรปรางของ
ผลตภณฑ
ในดานของระบบอตโนมต โรงรดทไดทาการปรบปรงหรอโรงรดใหมทผลตเหลกแผนหนา (Plate) จะตดตง
ระบบควบคมเครองจกรและกระบวนการแบบ Level 1 และ 2 ททนสมยคลายกบทมใชอยในโรงรดเหลกแผนบาง
(Hot strip mills) สมยใหม การควบคมทางกระบวนการจะครอบคลมถง Downstream ของโรงรดดวย เชน การตด
แบง (Shearing), การตกแตงขอบ (Trimming), การรดปรบความเรยบ (leveling), การตดดวยไฟหรอเลเซอร และ
การปรบสภาพโดยความรอน (Heat-treating)
โรงรดจะพฒนาทางระบบ/กระบวนการใหเกดการตอบสนองทรวดเรว เชน การลดปรมาณผลตภณฑ
ระหวางกระบวนการ, การใชกาลงการผลตในอตราทสง (High capacity utilization rates) , การใหไดมาซง
ผลผลตทสง (High yield) และความคลองตวทางกระบวนการ
การตรวจสอบขอบกพรองบนพนผวเหลกแผนระหวางการรดรอน ถกนามาใชในกรณของการรดเหลกแผน
บาง (Strip rolling) โดยไดรบความสาเรจระดบปานกลาง การใชเทคนคดงกลาวจะถกขยายไปสการรดเหลกแผน
หนา เชน Steckel mills หรอแมแต Reversing plate mills กนาจะไดรบประโยชนจากเทคโนโลยน
ปจจบนผผลตเหลกแผนหนาเรมหนมาใชระบบ In-line accelerated cooling หลงจากการรดเพอเพม
ความแขงแรงหรอความเหนยว (Toughness) ของเหลกแผนหนาในสภาพรดรอน (as-rolled plate) In-line
accelerated cooling มกหมายถง interrupted accelerated cooling เพราะวาเหลกแผนหนาถกทาใหเยนลงดวย
นาสอณหภมปานกลาง และจากนนจะถกยายออกจาก Cooling facility และปลอยใหเยนตวเองโดยอากาศใน
2-100
เวลาตอมา เพอใหไดรบประโยชนสงสด จงตองมการควบคมการรด (Controlled rolling) เหลกแผนหนากอนทจะ
ทาการเรงการเยนตว (Accelerated cooling) จากอณหภมประมาณ 788 °C ส 538 °C
รปท 2.93: ระบบการทาใหเหลกแผนเยนตวดวยนา
In-line accelerated cooling ไดถกใชในโรงรดรอนเหลกแผนบางแบบตอเนองเพอผลตเหลกแผนบาง
(Strip) ตลอดชวง 20 ป ทผานมานวธการนไดถกใชมากขนในโรงรดเหลกแผนหนาและเพมมากขนในปจจบน
สาหรบการรดโดยใชเครองรดแบบ Steckel การรดเหลกแผนหนาทวโลกใช In-line accelerated cooling เพอผลต
ทอเหลกคารบอนตาและเหลกแผนหนาสาหรบใชตอเรอ (Ship plate) เพอปรบปรงความสามารถในการเชอม
เทคนคนเปนทนยมใชมากขน เพอผลตเหลกแผนหนาทมขนาดบางถงความหนาปานกลางสาหรบใชในงาน
กอสราง ดวยเหตผลทคลายคลงกน
ในการใหคาอตราสวน Yield-strength-to-tensile-strength ทตากวาเหลกแผนหนาทผานการปรบสภาพ
ทางความรอน เรอง Low yield/tensile ratio มความจาเปน โดยเฉพาะอยางยงสาหรบเหลกทใชในงานสราง
สะพานและโครงสรางอนๆ ในบรเวณมแนวโนมทจะเกดแผนดนไหว ซงการยดแบบพลาสตกสงสด มความจาเปน
สาหรบเหลกแผนหนาและสวนประกอบของโครงสราง เหลกแผนหนาทความหนาคอนขางตาทม Yield strengths
80 ksi หรอสงกวา โดยเปนเหลกกลาคารบอนตาสามารถผลตโดยการควบคมการรด (Controlled-rolled) และ
ควบคมการเยนตว (Accelerated-cooled)
ประเดนทนาสนใจอกประการคอ การรดเหลกแผนหนาซงยาวเกนไปกวาทจะทาการปรบสภาพโดยความ
รอน เหลกแผนหนาทมความยาวประมาณ 52 ฟต (15.8 เมตร) จะไมสามารถทจะทา Water-quenched ได การ
ประกอบสะพานตองการเหลกแผนหนาทมขนาดยาวเพอลดการเชอมตอ ซงสนเปลองคาใชจาย การใชระบบ
Accelerated-cooled จงเปนทางแกปญหาทเปนไปไดในการผลตเหลกแผนหนาทยาวมาก
ขอจากดทางเทคโนโลย: ไดแก การแยกตวของธาตทตกตะกอนในบรเวณสวนกลางแนวเชอม (Centerline
segregation) ในเหลกแผนหนาทาใหเกดการแตก (Cracking) ระหวางการเชอม ความเขาใจและความสามารถ
2-101
ทานายการเกดตกตะกอนของธาตผสมทบรเวณสวนกลางแนวเชอมจงมความจาเปน และยงสามารถชวยลดความ
ไมสมาเสมอ จากการอบลดความเคนได อยางไรกตาม การจาลองการแขงตวสาหรบ Centerline segregation ได
มการพฒนาขนในประเทศญปนทซงผผลตเหลกกลาสวนใหญใชเทคโนโลยการลดขนาดปรมาณเลกนอยระหวาง
การหลอ (Soft reduction) ในการหลอ Slab ของพวกเขา
การรดรอนเหลกแผนบาง (Hot Strip Rolling)
ทกวนน โดยสวนใหญจะใชเหลกแทงแบนทผานการหลอแบบตอเนอง (continuously cast slab) มาเปน
วตถดบในขนตอนการรดรอนเหลกแผนบาง สวนเหลกแทงแบนทผานการหลออนกอทแบบเกา (conventional
slab) จะใชในบางกรณทเปนพเศษเทานน เหลกแทงแบนทผานการหลอแบบตอเนองจะมความสะอาดกวา และม
คณสมบตกบคณภาพผวทดกวา
เพอใหเกดการประหยดพลงงานในขนการใหความรอนอกครงกอนรด (reheating) เหลกแทงแบนมกจะถก
บรรจในขณะทยงรอนเขาไปในเตาแบบ pusher-type ดงนน แทงเหลกรอน (ประมาณ 600C) กจะถกใหความรอน
เพมขนไปทอณหภมทสามารถเรมเปลยนรปทรงได (~1200-1250 C) เวลาทใหความรอนควรจะนานพอทจะมนใจ
วาความรอนกระจายตวอยางสมาเสมอไปทวทงแทงเหลก หลงจากใหความรอนในเตาแลวเหลกแทงจะเกด scale
ขน (คอชนออกไซดเหลกทเกดขนทผว) และจะถกกาจดออกทนทดวยการพนนาแรงดนสง ในขนตอไปจะเปนการ
ปรบความกวางของเหลกแทงแบนโดยการใชแรงกดดานขางเพอเพม ความยดหยนของการผลต
รปท 2.94: เตาใหความรอนแกแทงเหลกกอนรด (Reheating Furnace)
เครองรดรอนเหลกแผนบางแบบกงตอเนอง การรดหยาบและการรดขนกลางจะถกรดโดยเครองรดไปกลบ
แบบ universal หลงจากผานเครองรดขนกลางแลว แทงเหลกแบนจะถกลดมาอยทหนาประมาณ 40 มม.
ตอจากนนสวนปลายทเสยรปทรงจะถกตดออกดวย crop shear แทงเหลกแบนจะถกรดตอในชดแทนรดขนสดทาย
ทม 7 แทนรด จนไดความหนาในชวงระหวาง 1 ถง 3.5 มม. ในขนสดทายเหลกแผนบางทผานการรดจะถกให
2-102
ความเยนดวยนาเพอปรบอณหภมใหเหมาะสมแกการมวน coil ในระหวางการรดขนสดทายและการทาใหเยนจะม
การปรบระดบความหนา, ความกวาง, ความเรยบ, และอณหภม เพอใหเหลกแผนบางรดรอนน มคณสมบตตางๆ
และคณภาพตรงตามตองการ
จากความตองการตางๆ เหลกแผนบางรดรอนสามารถผลตออกมาไดในหลายรปแบบ ไดแก แบบในสภาพ
ผานการรด (as-rolled) จะมชน scale บางๆปกคลมอย, แบบ P/O (pickled and oiled) คอการกดผวscaleออกไป
และเคลอบนามน, แบบในสภาพ skin-pass คอมการดงแผนเหลกบางนใหตง, ในรปมวน coil, ในรปมวนเหลก
แผนบางหนาแคบ (slit strip coil), การตดใหเปนแผนตามความยาวทตองการ, การแตงดานขาง (side-trimmed)
ฯลฯ
เหลกแผนบางรดรอนสามารถนาไปใชประโยชนในขนตอไปไดหลายอยาง เชน การผลตเปนเหลกแผนบาง
รดเยน, เหลกโครงสรางรปพรรณทอยในสภาพงานรด (roll-formed section) และทอแบบขดเปนวง(spiral) หรอ
ทอทเชอมตามแนวยาว
การรดเยนเหลกแผนบาง (Cold Strip Rolling)
การรดเยนจะลดความหนาของเหลกแผนบางรดรอนใหอยในชวงระหวาง 0.2-2.2 มม. โรงรดเยนทวไปจะ
ประกอบดวยหลายสวน ไดแก กระบวนการกดผวแบบตอเนอง (continuous pickling line), กระบวนการรดเยน,
เตาอบออน, กระบวนการอบ temper, การตรวจสอบคณภาพ และกระบวนการปรบสภาพขนสดทาย
กระบวนการกดผว (pickling) มหนาทกาจดสะเกดเหลกออกไซดหรอ scale ทเกดจากกระบวนการรดรอน
ซงเปนตวทาใหเกด defect ทผวงานรดของผลตภณฑขนสดทาย กระบวนการกดผวจะทาเปน line ตอเนอง และ
ประกอบไปดวยการลาเลยงแผนเหลกผาน เครองกาจด scale และผานตอไปยงถงบรรจกรดซลฟรก, ไฮโดรคลอรก
, หรอไนตรกผสมไฮโดรฟลออรก หลงจากนนแผนเหลกจะถกสงตอไปลางทาความสะอาด (rinse), ทาใหแหง, ปรบ
สภาพใหเรยบ (trimmed) และสงผานกระบวนการเคลอบนามนดวยไฟฟาสถต (electrostatically oiled) เพอให
เกดแรงเสยดทางทเหมาะสมในระหวางการรด
การรดเยนจะใชเครองรดทมแทนรด 4 หรอ 5 แทนเรยงตดกน หรอใชเครองรดแทนเดยวแบบ multi-roll
(เชน แบบ six-high, twelve-high, หรอ twenty-high) แผนเหลกรดเยนทมความแขงเพมขนจากการขนรปจะถกสง
ตอไปยงกระบวนการอบออนเพอใหโครงสรางผลกเรยงตวกลบเปนแบบเดมดวยอณหภมในชวง 600–700 °C
เหลกแผนบางทผานการอบออนนจะคอยๆถก temper ในเครองรดปรบผว (skin pass) แบบ four-high ซง
จะเกดการเปลยนรปเลกนอย การรด temper จะชวยเพมความเรยบใหแกแผนเหลก และชวยปองกน yield-point
elongation
หลงผานการรดปรบผว เหลกแผนบางรดเยนนจะถกเขยนรหสและนาไปตรวจสอบคณภาพ โดยจะมการ
ปองกนการเกดสนมดวยการเคลอบนามน เหลกแผนรดเยนอาจจะจดสงตามความตองการของลกคาในรปแบบ
2-103
ตางๆ เชน สงเปนมวย, ตดเปนหนาแคบ หรอตดเปนแผนๆตามความยาวทกาหนด ตอจากนนเหลกแผนรดเยนน
สามารถนาไปเคลอบผวเพอความทนทานหรอเพอความสวยงามได
เหลกแผนรดเยนจดเปนวตถดบทวไปของกระบวนการขนรปเหลกแผน (sheet forming processes) การพฒนาเทคโนโลยการรดและการปรบสภาพงาน (Rolling & Finishing) ในปจจบน เทคโนโลยในการรดปจจบนถอวาอยในชวงของยคท 5 ซงเรมตนขนในชวงปลายทศวรรษท 80 มาจนถง
ปจจบน ซงในยคนยงคงมการใชเทคโนโลยในชวงของยคท 4 หลายเทคโนโลยรวมในกระบวนการผลต เชน
เทคโนโลย Pair-cross roll, แทนรดแบบ CVC ซงถกใชรวมกบเทคโนโลย CSP (Compact Strip product) ซง
สามารถควบคมความหนาและความนนของแผนเหลก (crown) ไดดยงขน และยงชวยในการเพมผลตผล
(productivity) ตอปไดอกดวย นอกจากนนยงมเทคโนโลย PFC-CFC ซงเปนเทคโนโลยทเปนการผสมผสานกน
ระหวางการควบคมรปทรงและความเรยบซงจะชวยในการกาจดปญหาในการรดทอาจเกดจากการสกหรอของลก
รดและอณหภมไดด นอกจากการใชเทคโนโลย CSP แลวยงมเทคโนโลย ISP (Inline Strip Production) ทไดรบ
การพฒนาขนมาในชวงทใกลเคยงกน โดยในเทคโนโลย ISP นมลกษณะพเศษคอจะทาการรดทนทหลงจากเหลก
ผานกระบวนการหลอ หรอเปนการรดในขณะทเหลกมแกนกลางอยในสภาพของเหลวซงจะชวยในการประหยด
พลงงานในขนตอนการทา reheating ซงโดยทวไปมกทาในเตา WBF (Walking beam furnace)ไปไดเปนอยาง
มาก
รปท 2.95: สวนหนงของ line การผลตในกระบวนการรดแบบตอเนอง
การปรบปรงในสวนของกระบวนการตนทาง (Upstream processes) ถกคาดหวงทจะมผลอยางมากตอ
การพฒนาในเรองของรปราง และความสะอาดภายในของผลตภณฑกงสาเรจรปและผลตภณฑสาเรจรป การ
พฒนาในอนาคตจะเนนเพอใหไดมาซงโครงสรางจลภาคและคณสมบตทตองการ
ในปจจบนไดมความพยายามทจะปรบปรงคณสมบตทางกลของผลตภณฑจากการรดโดยการควบคม
โครงสรางจลภาคของผลตภณฑโดยวธการตางๆ ไดแก การเรงการเยนตว(Accelerated cooling), การหลอเยน
2-104
ระหวางแทนรด (Inter-stand cooling), และเทคโนโลย Direct quenching เพอทาใหโครงสรางจลภาคของเหลก
เนอพนและเฟสสารประกอบคารไบดและไนไตรท ทเปน second phase ตางๆมความละเอยดมากขนและสงผลให
ผลตภณฑมความแขงแรงและความแกรงเพมสงขนดวย นอกจากเทคโนโลยทใชในการควบคมโครงสรางจลภาค
ดงกลาวแลว ยงมการใชเทคโนโลยการหลอมแบบ near-net-shape เพอชวยลดปรมาณการรดและยงมสวนชวย
ควบคมขนาดเกรนไมใหใหญเกนไปอกดวย
ในสวนของการเรงอตราการเยนตวนนในปจจบนมการนาระบบ in-line accelerated cooling ซงแตเดมใช
กบการรดแผนบางมาใช ซงวธการนจะชวยในการเพมความแกรงของเหลกในสภาพรดรอนไดดและจะชวยในการ
แกปญหาการทาใหเยน (cooling) ในกรณทผลตภณฑทรดมามความยาวมากอกดวย วธการดงกลาวนถกนามาใช
มากในการรดเหลกแผนกอสรางซงมกตองการความยาวเพอลดการเชอมระหวางแผนเหลก
การหลอเยนระหวางแทนรด จะทาใหสามารถลดตนทนการผลตไดมากจากการทสายการผลตถกตดใหสน
ลง โดยจะทาการรดหยาบในขณะทเหลกมสภาพเปนออสเทนไนตแลวจงทาการหลอเยนใหโครงสรางของเหลก
เปลยนเปนเฟอรไรทกอนทจะนาเขาสกระบวนการรดเยนตอไปโดยไมตองพกเหลกระหวางการรดรอนและรดเยน
การปรบสภาพโดยกรรมวธความรอน (Heat treatment) และสวนผสมทางเคมไดพฒนาขนโดยม
เปาหมายทจะลดขนาดและ/หรอสดสวนโดยปรมาตรของตะกอน (Precipitates) และอนภาคสารเจอปน
(Inclusion) สาหรบเหลกกลาหลายเกรด เปาหมายหลกอยางหนงคอการทาใหเกรนละเอยดเพอเพมความแขง
และความเหนยว (Toughness) ขณะทการหลอแบบ Near-net-shape ชวยลดปรมาณการลดขนาดในการรด
และการหลอแบบนยงชวยใหการแขงตว (Solidification) และอตราการเยนตวทเรวกวา ซงชวยจากดการโตของ
อนภาคของ Second-phase ภายในเหลกแผน
สาหรบการใชงานทตองระวงเรองความแตกหกเปนสาคญ การทาใหเกรนละเอยดโดยการเพม
ความสามารถในการชบแขง (Hardenability) ยงคงมปรากฏอย ดงนน ผลของสงเจอปนของธาตเหลอคาง
(Residual elements) และสงเจอปน (Inclusions) ตอความสามารถในการชบแขงยงคงเปนเรองทมการคนควาอย
ในปจจบน
เหลกกลาในกลมเหลกกลาเจอตา (Micro alloyed grades) ยงคงเพมอยางตอเนองสตลาดทตองการใน
ความตานทานการแตกหกทดขน วธการเพมความแขงแรงและความตานทานตอการแตกหกของเหลกแผนทหนา
ยงคงเปนเรองทตองการการศกษาความแกรง (Toughness) และความแขงแรงทเพมขนเกดขนพรอมกบการลด
ขนาดของอนภาคของ Second-phase นอกจากน ปรมาณคารบอนทลดลงและปรมาณไนโตรเจนทเพมขน
สามารถพบโดยทวไปเพอปรบปรงโครงสรางจลภาคและคณสมบตดานอนๆ เชน ความสามารถในการเชอม ความ
ตานทานการสกหรอ และความตานทานการแตกหก การหาอณหภมทใชและปรมาณการแปรรปในการรดแตละ
ครง (Pass) เพอใหไดโครงสรางเกรนของออสเตนไนตทละเอยดเปนวธการปฏบตมาตรฐานสาหรบผลตผลตภณฑ
ทตองการความแขงแรงและความแกรงสง
2-105
ในหลายตวอยาง โดยเฉพาะในกระบวนการทตองผานการแปรรปรอนตอ (Substantial hot deformation)
การประหยดพลงงานสามารถทาไดโดยการสงผานผลตภณฑทไดจากการหลอ (as cast) หรอจากการรด (as
rolled) ทนททนใดไปยงสวนการอบ (Soaking) กอนการรดรอนหรอการตขนรป (โดยไมปลอยใหผลตภณฑจากการ
หลอหรอการรดเยนตวลงมาทอณหภมหอง กอนทจะสงผานไปยงกระบวนการอบตอ) การปอนวตถดบขณะรอนน
(Hot charging) จงเปนการเพมความเชอมโยงระหวางกระบวนการในสายการผลตเดยวกนและชวยประหยด
พลงงานไปในตว
ลกคายงคงเปนแรงผลกดนในการพฒนากระบวนการรดและ Finishing เชน การพฒนาผลตภณฑ
มลคาเพม เชน การเคลอบดวยโลหะ การเคลอบดวยสารหลอลน การทาส (Pre-painted) กจะชวยใหลกคา
นาไปใชงานตอไดงายขน ลกคาจงตองการทจะเขาใจเทคนคเกยวกบความสามารถของกระบวนการและขอจากด
ทางคณสมบต
รปท 2.96: การมวนเหลกแผนเปนขด
การตรวจสอบแบบอตโนมตและการตรวจสอบแบบทละขนของกระบวนการปรบสภาพทางความรอน การ
เคลอบสงกะส และกระบวนการอนๆ ไดถกพฒนาเพอปรบปรงความสมาเสมอของผลตภณฑ การพฒนาอปกรณ
รบ-ตอบ (Sensors) ใหมๆ สาหรบวดสวนผสมทางเคมและอณหภมยงคงเปนทตองการ แบบจาลองทาง
คอมพวเตอรเกยวกบการกระจายของความเคนและอณหภมในสวนตางๆ เพอใหสามารถเลอกตวแปรทาง
กระบวนการทเหมาะสม ตลอดจนชวยทานายความเคนเหลอคาง (Residual stresses) กไดมการพฒนาขน
ทศทางตอไปคอ การพฒนาคณสมบตเชงวศวกรรมของเหลกกลาและเพอลดคาใชจายทางกระบวนการ
(Processing costs) เนองจากการปรบปรงอยางตอเนองในการผลตเหลกกลา (Steelmaking) และการหลอ
ความกาวหนาทางคณสมบตในดานการเชอม ความสามารถในการขนรป (Formability) ความแขงแรง ความ
ตานทานตอการกดกรอน การสกหรอและการลา การประหยดคาใชจายดานวตถดบโดยใชเศษเหลกทมธาตเหลอ
คางในปรมาณสง (High-residual element) และการศกษาผลของธาตเหลอคางตอคณสมบตของผลตภณฑ
2-106
ความกาวหนาอยางตอเนองในสวนของการหลอแบบ Thin slab casting และ Strip casting จะลด
บทบาทของการรดรอนในการผลตเหลกแผนบาง อยางไรกตาม การทาใหการรดมประสทธภาพสงสดจะกลายเปน
เรองทตองคานงถงมากขน การคนควาในปจจบนเนนในเรองความเขาใจและการควบคมในดานจลศาสตรและ
Thermodynamic ของการแขงตว (Solidification) การสงผานความรอน (Heat transfer) และพฤตกรรมทางกล
ของเหลกกลาไรสนม
ขอจากดทางเทคโนโลย : ไดแก ยงมอปสรรคหลายอยางตอความกาวหนาในดานการรดและกระบวนการ
Finishing รวมถงยงขาดแบบจาลองและวธการเพออธบายพฤตกรรมตางๆ ตลอดจนขาดวธการวดปรมาณของ
ไฮโดรเจนทเชอถอได การทาการอบส (Bake-hardening) ใหมประสทธภาพสงสด และลดการแตกระหวางการขน
รปเยนยงถกจากดโดยการขาดวธการทเหมาะสมในการศกษาถงผลของธาตผสมและธาตเจอปนตอพฤตกรรมของ
คารบอนและไนโตรเจนทปรมาณตาๆ ในเหลก
การขาดขอมลเฉพาะของวสดทาใหจากดความแมนยาในการทานายของแบบจาลองการปรบสภาพโดย
ความรอนและการจาลองการทาใหเยนตวอยางรวดเรว ขอมลพฤตกรรมการเปลยนเฟสสาหรบเหลกและโลหะผสม
ภายในสภาวะทไดรบความเคนกเปนทตองการเพอใชเปนขอมลสาหรบหาคาคงทในการสงผานความรอน (Heat
transfer coefficients) เกยวกบการเกดออกไซดของเหลกและออกไซดของโลหะผสม นอกจากน ยงขาดความ
แมนยาในการทานายเกยวกบการแปรรป (การรด การขบขนรป (Extrusion) และอนๆ) และปรมาณโครงสราง
จลภาคทเกดขนสมพนธกบการแปรรปนนๆ และยงไมมขอมลดานวสดทซบซอน ทสามารถใชหาคาเพอใชในการ
ออกแบบ การประกอบตดตง (fabrication) และการใชงานไดอยางงายและเชอถอได
เทคโนโลยทเกดขนใหม : ไดแกการทาแบบจาลองของโครงสรางจลภาคของเหลกกลาและคณสมบต
เชงกล วธการทจะปรบปรงการควบคม Texture และความแขงแรงของเหลกกลา และเทคโนโลยทจะปรบปรงการ
ใหความรอนในกระบวนการ Finishing
นอกจากนการคนควาในปจจบนมงไปทการนาเทคโนโลยทางดานคอมพวเตอรเขามาใชในการสราง
แบบจาลองการรด โดยจะศกษาถงผลของสภาวะการแปรรปและอณหภมตอโครงสรางจลภาคและคณสมบตของ
ผลตภณฑจากการรด ซงเมอแบบจาลองดงกลาวไดรบการพฒนาอยางเตมทจะเปนการสรางโอกาสทจะพฒนา
เหลกเกรดใหมๆมาใชในการรดเพอใหไดคณสมบตทสามารถตอบสนองความตองการของตลาดไดดยงขน แต
อยางไรกตามแนวทางการพฒนาโดยอาศยแบบจาลองคอมพวเตอรนยงมขอจากดหลายประการโดยเฉพาะในดาน
ขอมลจาเพาะของเหลกแตละเกรดซงจะแตกตางกนไปตามปรมาณธาตผสมทเจออยในเหลก
เรองของผลของสภาวะการแปรรปและอณหภม ตอโครงสรางจลภาคและคณสมบตของเหลกแผนรดรอนท
ผลต จะตองพฒนาอยางตอเนองเพอใหไดแบบจาลองทางโครงสรางจลภาคและคณสมบตทเชอถอไดและงายตอ
การใช เมอแบบจาลองไดรบการตรวจสอบความถกตอง การขยายการวเคราะหเพอพฒนาเหลกเกรดใหมๆ กจะม
2-107
การพฒนากาวไกลขน ในปจจบนไดมการใชแบบจาลองลกษณะนเพอชวยปรบปรงการรดเหลกแทง (Bar) และทอ
(Tube) ใหมประสทธภาพขน
รปท 2.97: การจดการและการจดเกบขดมวนเหลกแผน
การรดรอนทอณหภมตา (Ferrite or warm rolling) ไดถกทดสอบและแสดงใหเหนวานาจะเปนวธททาให
สามารถควบคมรปรางและ Texture ตลอดจนความแขงแรงของเหลกแผนบาง (Strip) และเหลกแผนหนา (Plate)
การใชสารหลอลนทเหมาะสมเปนสงสาคญเพอปองกนการแปรปรวนของ Texture ตลอดตามความหนา การรด
แบบ Ferrite rolling อาจตองการ Loads การรดทสงขน อยางไรกตามยงไมมรายงานใดยนยน ประโยชนจาก
โครงสรางจลภาคทไดรบจากการรดโดยวธน
การหลอเยนระหวางแทนรด (Inter-stand cooling) ของเครองรดรอนชวยใหสามารถปรบเปลยนและ
ควบคมอณหภมการรดไดมากขนตลอดจนสามารถขยายชวงของอณหภมรดสดทาย (Finishing temperatures)
และความเรวในการรดได เทคโนโลยการใหความรอนอยางรวดเรว (Rapid heating technologies) ในปจจบน
สามารถใหอตราการใหความรอนเรวกวา (1980 °C/s) ในสวนทบาง
แนวทางสาคญอกอยางในการพฒนาเทคโนโลยการรดตอไปในอนาคต คอการพฒนาเทคโนโลยการรดท
ประหยดพลงงานซงจะเปนเทคโนโลยการรดในยคใหมตอไป
2.1.7 กระบวนการเคลอบผว (Coating Processes) มากกวา 1 ใน 3 ของผลตภณฑทรงแบน จะถกเคลอบผวดวยโลหะหรอสทเปนสารอนทรย (organic) เพอ
เพมความทนตอการกดกรอนและเพอความสวยงาม กระบวนการเคลอบผวดวยโลหะทใชกนมากทสดไดแก การจม
สงกะสรอนกลวาไนซ (hot dip galvanizing)
การผลตเหลกแผนชบสงกะสแบบ hot-dip จะผลตใน line แบบตอเนอง และเรมตนจากการเตรยมผว
เหลกแผนบาง (คอการกาจดไขมนดวยวธทางไฟฟาและวธทางกล) การอบไลไขมนตกคางและการอบออนเหลก
2-108
แผนบางทอณหภม 700–850 °C ตามดวยการทาใหเยนลงมาทอณหภมประมาณ 470 °C จะเปนขนตอนถดมาท
ทาในเตาอบออนแบบตอเนอง เหลกแผนบางจะถกดงผานอางสงกะสหลอมเหลวทมอณหภม 450 °C การใชเจท
พนอากาศจะชวยเพมความแนนอนในการควบคมความหนาของการเคลอบ หลงจากทาใหเยนตวลงมาท
อณหภมหองแลวจะถก รด temper และปรบระดบความตงในเนอเหลกแผน กระบวนการปรบสภาพขนสดทาย
ไดแก การตรวจสอบคณภาพ, การเคลอบนามน, การตดแตง และการมวนเปนขด
หลงจากทเหลกแผนบางผานการจมสงกะสแลว ถานาไปอบความรอนท 520 °C ชนของสงกะสบรสทธจะ
กลายเปนผวเคลอบของ เหลก-สงกะส อนเนองมาจากการแพร กระบวนการนเรยกวา เหลกแผนกลวานล
(Galvanealed strip) ซงมคณสมบตในการเชอมและการยดเกาะของชนผวเคลอบทดกวาเหลกจมสงกะสรอนกล
วาไนซ
การเคลอบสงกะสในบางครงจะผสมอะลมเนยมลงไปดวย ซงจะชวยทาใหมความตานทานการกดกรอน
และการเกดสนมไดดขนกวาการเคลอบสงกะสเพยงอยางเดยว เหลกชบกลวาไนซมกจะถกนาไปชบผวทเปน
สารอนทรยตอ
กระบวนการอกอยางหนงนอกจากการจมรอนไดแกการชบกลวาไนซดวยไฟฟา (electrogalvanizing) ซง
จะชบดวยอนกรมของเซลอเลคโทรไลตกทจะทาใหเกดการเคลอบตดของสงกะสบนผวเหลกดวยวธทางเคมไฟฟา
ผวชบทไดจะมความสวยงามและทนตอการกดกรอนไดดกวา การชบดบกและการชบโครเมยมทใชทากระปองและ
ภาชนะบรรจกเปนกระบวนการชบทางไฟฟาเชนกน
รปท 2.98: line การผลตของเหลกชบดบกหรอ Tinplate
2-109
รปท 2.99: line การผลตของเหลกชบโครเมยมหรอ Tin free steel
เหลกแผนชบสทเปนสารอนทรย (Organic-coated) จะผลตจาก line การชบแบบตอเนอง หลงจากผาน
กระบวนการกอนหนานมา เหลกแผนจะถกสงไปทาความสะอาดและทาใหแหง หลงจากทผานการปรบระดบความ
ตงในแผนเหลกแลว กจะถกเคลอบผวดวย conversion coating เพอทาใหมนใจวามการยดเกาะทเหมาะสม การ
เคลอบสชนแรกจะทาโดยใชลกกลงบนดานหนงหรอทงสองดานของแผนเหลก หลงจากนนจะถกทาใหแหงและอบ
ความรอนทอณหภมสงถง 250 C หลงจากทาใหเยนลงแลว กจะเคลอบสขนสดทายอกครง ทาใหแหงอบความ
รอนและทาใหเยนอยางรวดเรว (quench) อกครง ในบางกรณจะใชแผนโลหะบางทมความสวยงาม (decorative
foil) มาเคลอบแทนส ในขนตอนกอนทจะมวนเหลกแผนเปนขดอาจจะมการใสฟอยลทแกะออกไดเพอปองกนผว
ไมใหเสยหาย
การพฒนาเทคโนโลยกระบวนการเคลอบผว (plating)
สาหรบในสวนของการเคลอบผว (plating) นน ไดมขอกาหนดตางๆเกดขนหลายประการซงจะตองนามา
พจารณาในการพฒนาและนาเทคโนโลยตางๆมาใช โดยเฉพาะขอกาหนดทเกยวของกบสงแวดลอมตางๆ เชนการ
จากดการใช hexavalent chromium ในผลตภณฑ, การจดการของเสยทเปนพษ และการลดการใชโลหะหนก เปน
ตน
นอกจากขอกาหนดตางๆเหลานแลวการลดตนทนการผลตโดยการลดความหนาของชนเคลอบและการ
เพมประสทธภาพในการปองกนการกดกรอนยงเปนปจจยสาคญทผลกดนใหเกดการพฒนาเทคโนโลยใหมๆขนมา
ดวย โดยเทคโนโลยใหมน ไดแก การใช High current density ในการเคลอบ, การเคลอบผวเหลกกลาดวยโพล
เมอร, การเคลอบเซรามกสบนผวลกรดเพอลดการขดขวน, การใช trivalent chromium เพอทดแทน hexavalent
chromium รวมไปถงการใช anode ทไมละลายดวย นอกจากนนยงมการพฒนาเทคโนโลยเพอใชในการควบคม
ความสมาเสมอในการเคลอบโดยการพฒนาการใชระบบ sensor ในการตรวจสอบความหนา, สวนผสมทางเคม
2-110
ของชนเคลอบรวมไปถงอณหภมขณะทาการเคลอบ และยงมการนาแบบจาลองคอมพวเตอรมาใชในการคานวณ
ปรมาณความเคนตกคางทบรเวณรอยตอชนเคลอบซงมกเกดปญหาอกดวย
อยางไรกตามยงคงมปญหาและอปสรรคในการเคลอบผวหลายประการซงยงไมมการพฒนาเทคโนโลย
ใหม ๆ เขามาแกไข เชนปญหาการกดกรอนอปกรณทใชในการเคลอบ เชน อางเคลอบ และปญหาในการตรวจวด
ปรมาณไฮโดรเจนทเปนตวการลดความสามารถในการเกาะตดของชนเคลอบ เปนตน
การผลตเหลกแผนเคลอบสงกะสแบบจม (Hot dip galvanizing) ในเหลกกลากลม Bake-hardenable
steels แสดงถงความกาวหนาในการเพมความแขงแรงทอณหภมหอง
ในสวนของกระบวนการ Finishing อายของเครองมอทใชกบอางหลอม (เชน ลกรดและแบรง) ใน
สายการผลตการเคลอบแบบจมรอน (Hot dip coating lines) เชน การเคลอบสงกะส (Galvanizing) หรอการ
เคลอบอลมเนยม (Aluminizing) เปนเรองสาคญเรองหนง เนองจากความรอนและการกดกรอนทรนแรงของอาง
หลอมเหลวในกระบวนการเหลานน อายการใชงานของอปกรณในปจจบนจงสน ทาใหตองการหยดกระบวนการท
ตอเนองดงกลาว (Shutdowns) เพอเปลยนอปกรณทาใหมคาใชจายในการผลตสง
ประเดนปญหาอกประการคอ ปรมาณไฮโดรเจนในกระบวนการททาใหความตานทานการแตกหกตาลง
และความสามารถในการเกาะตดของการเคลอบตาลง วธการทจะวดปรมาณไฮโดรเจนในระดบทตากวาสวนใน
ลาน (ppm.) อยางแนนอนยงเปนประเดนทตองคนหาตอไป
2-111
2.2 ภาพรวมภาวะอตสาหกรรมเหลก ตงแตป 1999 เปนตนมา ระดบผลผลตเหลกและการบรโภคเหลกโดยรวมของโลกขยายตวอยางตอเนอง
โดยการผลตเหลกกลา (Steelmaking) เพมจาก 789 ลานตน มาอยท 1,211 ลานตนในป 2006 หรอคดเปนอตรา
การขยายตวเฉลย 6.3% ตอป จากป 1999 ขณะทปรมาณการบรโภคผลตภณฑเหลกสาเรจรปกขยายตวไปใน
ทศทางเดยวกน คอ เพมจากระดบ 764 ลานตนในป 1999 เปน 1,064 ลานตนในป 2006 คดเปนอตราการ
ขยายตวโดยเฉลย 6.1% ตอป
ประเทศในเอเชยมการขยายตวในระดบทสงสด โดยมปรมาณการผลตในป 2006 อยท 649 ลานตนหรอ
คดเปนอตราการขยายตวโดยเฉลย 11.7% ตอปตงแตป 1999 จนถงปจจบน และหากเปรยบเทยบสดสวนจะพบวา
การขยายตวของการผลตและการบรโภคเหลกทรวดเรวและตอเนองมผลทาใหสดสวนของเอเชยตอทงโลก
เปลยนไปอยางมาก โดยในป 1995 เอเชยมสดสวนผลผลตเหลกกลาและการบรโภคเหลกกลาเทากบ 36% และ
42% ตามลาดบ ขณะทปจจบนสดสวนดงกลาวเพมเปน 51% และ 53% โดยจนเปนประเทศทมผลอยางมากทงใน
ฐานะผผลตและผบรโภคเหลกรายใหญทสดของโลก
160 160 156 161 158 160 160 168 163 171
129 130 129 134 120 126 122 130 128 12937 36 34 39 37 43 42 46 45 4581 74 83 95 98 102 104 112 110 118
308 298 300 320 335 382 419481 566
64985 79 8798 102
89 8592
9299
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Other Asia C.I.S. S.A. N.A. EU-15
800 777 789 847 850 902932
1,1041,029
1,211
ทมา: International Iron and Steel Institute
รปท 2.100: ผลผลตเหลกกลาของโลก
2-112
128 140 136 144 139 136 142 156 161 10335 35 32 36 34 37 33 44 53
67 24 20 22 28 29 26 38 40 39
45 141 150 147 154 137 140 119 134 121 136 27 25 23 26 27 26 16
19 17 17
305 279 310 338 368 418
362 404 482 542
100 103 94 104 109
114 201 168
137147
-
200
400
600
800
1,000
1,200
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
EU-15 Other Europe CIS N.A. S.A. Asia Other
843897 910
965 1,0101,058
830764760 752
ทมา: International Iron and Steel Institute และ CRU Monitor
รปท 2.101: การบรโภคเหลกสาเรจรปของโลก
สาหรบแนวโนมในระยะสน จากประมาณการโดยสถาบนเหลกและเหลกกลานานาชาต (International
Iron and Steel Institute) ในป 2007 การขยายตวของการบรโภคจะยงเพมสงขน แมวาจะชะลอตวลงบาง โดย
คาดวาจะมปรมาณเทากบ 1,178.6 ลานตน หรอขยายตว 5.9% และในป 2008 การขยายตวจะเพมเปน 6.1% ไป
อยท 1,250.5 ลานตน โดยในป 2007 ทกภมภาคจะขยายตว ยกเวนอเมรกาเหนอ เนองจากการชะลอตวของภาวะ
เศรษฐกจของสหรฐฯ สวนทวปเอเชยและตะวนออกกลางจะเปนภมภาคทมการเตบโตของการบรโภคเหลกสงสดท
9.2% และ 9.1% ตามลาดบ และในป 2008 ตะวนออกกลางจะเปนกลมทมการขยายตวของความตองการเหลกใน
ระดบสงสดท 8.4% ซงเปนผลมาจากรายไดจากการขายนามนทอยในระดบสงอยางตอเนอง ขณะทประเทศใน
กลมเอเชยจะขยายตวในอตราทลดลง จากปจจยของการชะลอการขยายตวของอตสาหกรรมเหลกจน
Apparent Steel Consumption 2006 2007F 2008F
05-06 %
06-07 %
07-08 %
EU-27 184.7 187.4 191.0 11.2 1.5 1.9
Other Europe 28.0 29.8 31.7 14.9 6.5 6.4
C.I.S. 48.4 51.3 54.4 12.9 6.1 6.0
N.A.F.T.A. 154.9 150.1 156.6 11.1 -3.1 4.3
C & S America 36.0 38.2 40.5 11.7 6.1 6.0
Africa 21.6 23.1 24.9 9.7 6.9 7.8
Middle East 36.8 40.2 43.6 10.3 9.1 8.4
Asia 602.8 658.5 708.0 6.1 9.2 7.5
WORLD 1,113.2 1,178.6 1,250.5 8.5 5.9 6.1
China 356.2 402.5 442.8 9.0 13.0 10.0
ROW 757.0 776.1 807.8 8.3 2.5 4.1 ทมา: International Iron and Steel Institute
รปท 2.102: ประมาณการบรโภคเหลกสาเรจรปของโลกในป 2007 - 2008
2-113
สาหรบการประมาณการในระยะยาวของอตสาหกรรมเหลก พบวาอตสาหกรรมเหลกยงคงอยในชวงขาขน
โดยจากประมาณการของสถาบนเหลกและเหลกกลานานาชาต ในชวงป 2005 – 2010 และป 2010 – 2015 การ
บรโภคเหลกโดยเฉลยขยายตว 4.8% และ 4.2% ตอป ตามลาดบ โดยมประเทศจนและอนเดยเปนสองประเทศ
หลกทมการเตบโตในอตราสงสดตลอดชวง 2005 – 2015 และในระยะยาวคาดวาจนจะขยายตวในอตราทตากวา
อนเดย
Apparent Steel
Use 2005 – 2010
(%/year) 2010
(million tonnes) 2010 – 2015
(%/year) 2015
(million tonnes) China 8.4% 489 6.2% 662 CIS 5.0% 57 4.0% 69 EU15 2.0% 157 1.3% 167 EU10 5.5% 27 4.0% 32 India 7.0% 54 7.7% 78 Japan 0.4% 83 -0.1% 83 Latin America 3.9% 40 3.7% 48 NAFTA 1.9% 159 2.4% 180 S. Korea & Taiwan, China
3.1% 78 1.9% 85
ROW 4.0% 177 4.0% 216
Total 4.8% 1,319 4.2% 1,618
ทมา: International Iron and Steel Institute
รปท 2.103: ประมาณการบรโภคเหลกสาเรจรปของโลกในป 2010 และ 2015
ประเดนสาคญสาหรบภาพรวมการพฒนาอตสาหกรรมเหลกมอยดวยกน 4 ประการ ไดแก 1.) ความผน
ผวนของระดบราคาทคาดวาจะมความไมแนนอนมากขน เนองมาจากผลของความเชอมโยงของเศรษฐกจใน
ภมภาคตางๆ ของโลกทสงขน และการเขาถงขอมลขาวสารทาไดงายขน 2.) กาลงการผลตมากเกนความตองการ
ซงปจจยนมโอกาสเกดขนได เนองจากในชวงทผานมาอตสาหกรรมเหลกอยในขาขนและมความตองการบรโภค
เพมขนอยางมาก ทาใหผผลตเหลกจานวนมากลงทนเพมทงประเภทการลงทนใหมและการขยายกาลงการผลต
เพมของโรงงานทมอย โดยประเทศจนเปนประเทศทมโอกาสในการมกาลงการผลตเกน เนองจากการบรโภคเหลก
ของจนไดเตบโตขนอยางมาก 3.) การขาดแคลนวตถดบ โดยปจจบนผผลตเหลกรายใหญของโลกทกราย พยายาม
ทจะขยายการลงทนดวยกลยทธตางๆ เชน การลงทนในเหมองแรเอง การรวมลงทนกบผผลตแรเหลกรายใหญ การ
เขาถอหน หรอแมแตการเขาซอกจการโรงเหลกทมแรเหลกเปนของตวเอง เพอเปนการสรางความมนใจในระยะยาว
ถงความสามารถเขาถงวตถดบไดอยางเพยงพอกบแผนการผลต รวมถงการควบคมตนทนวตถดบทจะทาใหยงคง
รกษาความสามารถในการแขงขนของผผลตได 4.) ผลกระทบตอสงแวดลอม เปนประเดนททกฝายเรมตระหนกถง
ความสาคญในปจจบน เนองจากอตสาหกรรมเหลกเปนอตสาหกรรมหนกและมขนาดใหญ ดงนนประเดน
2-114
สงแวดลอมของอตสาหกรรมนจงเกยวของกบเรองของการเปลยนแปลงสภาพบรรยากาศของโลก อาทเชน ปญหา
ทเกยวกบโลกรอน, ชนโอโซนถกทาลาย, ฝนกรดจาก CO2 และประเดนของเสยทเกดจากการผลตของอตสาหกรรม 2.2.1 อตสาหกรรมเหลกไทย ภาวะอตสาหกรรมเหลกของไทยขยายตวอยางตอเนองตงแตป 1999 ซงเปนชวงทเศรษฐกจของประเทศ
ฟนตวจากวกฤตเศรษฐกจในป 1997 โดยความตองการใชเหลกเพมจาก 3.8 ลานตนในป 1998 มาอยท 13.9 ลาน
ตนในป 2005 ซงเปนปทมการบรโภคเหลกสงสด หรอคดเปนการขยายตวเฉลย 17.4% ตอป โดยเปนอตราทสงกวา
ทกประเทศในกลมประเทศเอเชยตะวนออกเฉยงใต อยางไรกตามเนองจากภาวะเศรษฐกจของประเทศทชะลอตว
จากปจจยลบหลายประการทาใหในป 2006 การบรโภคเหลกลดลงประมาณ 10% อยท 12.5 ลานตน การนาเขา
เทากบ 5.6 ลานตน สวนใหญเปนการนาเขาเหลกคณภาพสงและชนคณภาพทยงไมสามารถผลตไดในประเทศ
อาทเชน กลมเหลกเพลาสาหรบชนสวนยานยนตและเครองจกรกล เหลกแผนคารบอนสง เหลกเคลอบสงกะสกล
วานล ฯลฯ ขณะทการสงออกสวนใหญจะอยในแถบภมภาคน
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Production Import Export Apparent Consumption
12.66, 16%
12.54, -9.7%13.88, 9.6%
รปท 2.104: การบรโภคเหลกของไทย
ตารางท 2.8: การบรโภคเหลกของไทย Total 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Production 3,956 2,780 3,237 4,451 4,652 6,747 7,497 8,954 9,381 8,739
Import 4,537 2,512 3,832 3,885 4,201 4,549 4,925 5,355 6,213 5,572
Export 462 1,455 1,109 1,574 1,246 1,247 1,455 1,649 1,717 1,776
Apparent Consumption 8,031 3,837 5,960 6,762 7,607 10,049 10,967 12,661 13,876 12,535 โครงสรางอตสาหกรรมเหลกของประเทศไทย พฒนาจากอตสาหกรรมเหลกขนปลาย เชน โรงเหลกรดซา
โรงชบสงกะส โรงงานเหลกแผนเคลอบดบก ยอนขนมาสอตสาหกรรมขนกลางซงมเตาหลอมแบบเตาอารคไฟฟา
หรอโรงเหลกขนาดยอม เชน โรงผลตเหลกแผนรดรอนทมเตาหลอม โรงรดเหลกเสนทมเตาหลอม ถงแมผผลต
เหลกในประเทศจะประกอบดวยผผลตจานวนมากราย แตมกระบวนการผลตไมตอเนองครบวงจร ตองอาศย
2-115
วตถดบนาเขาจากตางประเทศโดยเฉพาะจากประเทศของผรวมทน ทาใหประเทศไทยตองนาเขาผลตภณฑเหลก
เปนจานวนมาก
โรงเหลกขนาดยอมในอตสาหกรรมเหลกขนกลางของประเทศไทยใชเศษเหลกหรอเหลกทไดจากการถลง
ผสมกบวตถดบอนๆ เพอใหไดเหลกตามชนคณภาพทตองการ โรงเหลกขนาดยอมสามารถผลตเหลกตามชน
คณภาพและการใชงานทหลากหลาย แตการผลตเหลกทมชนคณภาพทสงขนตองอาศยกระบวนการในการทา
เหลกกลาทไดนาเหลกทมความบรสทธสง มการคดเลอกวตถดบทมคณภาพทเหมาะสม ผผลตบางรายอาจจะตอง
ปรบปรงเครองจกรเดมใหเหมาะสมและมประสทธภาพสงขน
หากพจารณาแบงสายการผลตในอตสาหกรรมเหลกตามรปราง และความเชอมโยงของกระบวนการผลต
จากอตสาหกรรมเหลกกลางนาสอตสาหกรรมเหลกปลายนาสามารถแบงเปน 2 กลมใหญ คอ กลมเหลกทรงยาว
และกลมเหลกทรงแบน
อตสาหกรรมเหลกทรงยาว อตสาหกรรมเหลกทรงยาวในประเทศไทยสวนใหญเปนเหลกทใชในงานกอสรางโดยตรง โดยเฉพาะ
เหลกทรงยาวรดรอน เชน เหลกเสน เหลกลวด เหลกรปพรรณรดรอน เปนตน ขณะทเหลกในกลมทใชสาหรบการ
ผลตชนสวนยานยนตและชนสวนเครองจกรกลตางๆ จะเปนการนาเขาเกอบทงหมด โดยการนาเขาแตเดมจะมา
จากประเทศญปนเปนหลก แตในชวง 2-3 ปหลง การนาเขาจากจนเรมเพมขนและมแนวโนมทจะสงขนอยาง
ตอเนอง
อตสาหกรรมเหลกทรงแบน อตสาหกรรมเหลกทรงแบนในประเทศไทย มความหลากหลายมากกวาเหลกทรงยาว มการผลตตงแต
เหลกรดรอน ไปจนถงการแปรรปอนๆ เชน เหลกรดเยน เหลกเคลอบสงกะส เหลกเคลอบดบก/โครเมยมออกไซด
เหลกโครงสรางรปพรรณขนรปเยน (พบขนรป) ทอเหลก ซงเปนการผลตเหลกเพอใชในอตสาหกรรมตอเนอง
มากมาย เชน อตสาหกรรมกอสราง อตสาหกรรมเครองใชไฟฟา อตสาหกรรมยานยนต ถงและบรรจภณฑอนๆ
2-116
รปท 2.105: ความเชอมโยงในอตสาหกรรมเหลกและเหลกกลา
เหลกทรงยาว
เหลกแทงแบน ชนดบาง
(Thin Slab)
การผลตเหลกขนกลาง (เตาอารค)
เหลกแทงเลก (Billet)
เหลกแทงใหญ (Bloom)
เหลกแผนรดรอน ชนดแผนหนา
(Hot Rolled Plate)
เหลกแผนรดรอน มวน
(Hot Rolled Coil)
เหลกทรงแบน
เหลกโครงสรางรปพรรณใหญ
(Heavy Section)
เหลกโครงสรางรปพรรณเลก
(Light Section)
การผลตเหลกขนปลาย
เหลกเสนกลม เหลกเสนขอออย
(Round and Deformed Bars)
เหลกลวด (Wire Rod)
ลวดเหลก ทนแรงดงสง (PC Wire)
ลวดเหลกดา (Steel Wire)
ลวดเหลกเสรมยางรถยนต
เหลกแผนรดเยน
(Cold Rolled Steel Sheet and Coil)
เหลกแผนชบดบก (Tinplate)
เหลกแผนชบสงกะส แบบจมรอน
(Hot Dip Galvanized)
เหลกแผนชบสงกะส ดวยไฟฟา
(Electro Galvanized)
ทอเหลกขนาดเลก (ERW Pipe)
ทอเหลกขนาดใหญ (Spiral Pipe) สลกภณฑ (Fastening)
โซเหลก (Steel Chain)
ลวดชนดอนๆ เชน ลวดเชอม ลวดสลง
เพลาขาว (Bright Bar)
2-117
อตสาหกรรมเหลกทรงยาวของไทย แบงออกเปน 2 กลม คอ 1. กลมผผลตเหลกทรงยาวทมเตาหลอม ซงมอยประมาณ 13 ราย สวนใหญเปนการผลตเหลกสาหรบใชใน
อตสาหกรรมกอสราง เชน เหลกเสนกอสราง เหลกลวด และเหลกโครงสรางรปพรรณรดรอน มกาลงการผลตรวม
ประมาณ 4 ลานตน
กระบวนการผลตเรมตนจากกระบวนการผลตเหลกกลาจากเตาอารคไฟฟา จะใชเศษเหลกหมนเวยนเปน
วตถดบหลก จดแขงของผผลตในกลมนเมอเทยบกบผผลตทไมมเตาหลอม คอสามารถผลตเหลกทมสวนประกอบ
ทางเคมไดตามความตองการของลกคา การควบคมคณภาพของเหลกขนอยกบคณภาพของเศษเหลก และ
กระบวนการผลตโดยเฉพาะขนตอนการปรงนาเหลกและการหลอเหลกแทง ในอดตผผลตเหลกทรงยาวผลตเฉพาะ
เหลกสาหรบงานกอสรางเทานน แตปจจบนความตองการใชเหลกไดเปลยนไป ผผลตหลายรายพฒนาการผลต
เหลกโดยการควบคมคณภาพมากขน อยางเชนเหลกลวดและเหลกเพลาสาหรบเครองจกรกลในบางชนคณภาพ
นอกจากการควบคมสวนผสมทางเคมทดตองอาศยเทคโนโลยการควบคมความสะอาดของเหลกผลต (Clean
Steel Technology)
ผประกอบการในกลมนมทงโรงงานททนสมยและโรงงานเกา โดยความแตกตางขนอยกบเทคโนโลยของ
เตาหลอม ขนาดหมอแปลงและอปกรณตางๆ ซงจะสามารถแบงออกไดเปน 3 กลม ดงน
Tier 1 (Modern mill) เปนกลมโรงงานทมเตาหลอมทมลกษณะดงน
- Ultra high power transformer
- Ladle furnace
- EBT (Eccentric Bottom Tapping)
- Burners
โรงงานกลมนจะมเตาหลอมททนสมยใชหมอแปลงไฟฟากาลงสงพเศษ (Ultra High Power) มอตราสวน
ของกาลงไฟฟาตอขนาดความจของเตามากกวา 0.8 เมกะโวลลแอมปตอตนและเปนเตาหลอมขนาดใหญ
(มากกวา 50 ตน) ทาใหสามารถใชกาลงไฟฟาในการหลอมเศษเหลกในเตาอารคไฟฟาไดสงและมประสทธภาพ
กวาหมอแปลงทกาลงไฟฟาตา
สาหรบเตาปรงนาเหลก (ladle furnace) ซงใชในการปรบสวนผสมทางเคมนาเหลกทไดจากเตาอารค
ไฟฟา เปนอปกรณทไมจาเปนสาหรบโรงงานผลตเหลกเสน อยางไรกตามโรงงานผลตเหลกเสนทมเตาปรงนาเหลก
จะสามารถทาการผลตไดเรวกวาและมประสทธภาพทดกวาโรงงานทไมมเตาปรงนาเหลก เนองจากโรงงานทไมม
เตาปรงนาเหลกตองใชทาการปรบสวนผสมเคมใหเรยบรอยภายในเตาอารคไฟฟา กอนทจะนานาเหลกมาหลอเปน
บลเลต ซงทาใหประสทธภาพการหลอมตากวาโรงงานทใชเตาปรงนาเหลกในการปรบสวนผสมเคมนาเหลก
2-118
EBT (Eccentric Bottom Tapping) เปนอปกรณทชวยลดปญหาสแลกเจอปนในนาเหลก และชวยใหการ
ถายนาเหลกออกจากเตาอารคไฟฟาสามารถเหลอนาเหลกบางสวนได (Hot heel) ดงนนในขนตอนการหลอมครง
ถดไป การหลอมจะใชพลงงานไฟฟาในการหลอมนอยกวาและลดเวลาในการหลอมเศษเหลกไดอกดวย
สวน Oxy-burners หวพนออกซเจนเพอใหพลงงานความรอนกบนาเหลกในเตาหลอม โดยอาศยปฏกรยา
ทางเคมระหวางคารบอนในนาเหลกและกาซออกซเจนทพนผานลงไปในนาเหลก โดยปฏกรยานจะคายความรอน
ใหกบระบบ ดงนนโรงงานทม Burners จะชวยใหการใชพลงงานไฟฟาลดลง และการหลอมสามารถทาไดเรวยงขน
Tier 2 (Semi-modern mill) เปนกลมโรงงานทมเตาหลอมทมลกษณะดงน
- Ultra high power transformer
- ใชอปกรณเพมเตมบางตว
โรงงานกลมนจะใชหมอแปลงไฟฟากาลงสงพเศษ เชนเดยวกบ Tier 1 แตขนาดของเตาหลอมจะเลกกวา
โรงงานในกลม Tier 1 และอปกรณเสรมอนๆ อาจใชเปนบางรายการ ประสทธภาพคอนขางด ดงนนโรงงานในกลม
นจะมความสามารถและประสทธภาพการผลตทตากวา และตนทนการผลตรวมสงกวากลมแรกเลกนอย
Tier 3 (Older mill) เปนกลมโรงงานทมเตาหลอมทมลกษณะดงน
- High power
- Limited other equipment
โรงงานกลมนยงไมมการปรบปรงกาลงของหมอแปลงไฟฟา และมอปกรณเสรมประสทธภาพการหลอม
นอยมาก ผผลตทงหมดในกลมนไมมเตาปรงนาเหลกแยกตางหาก การปรงนาเหลกทาในเตาหลอมจงไมสามารถ
ใชกาลงการผลตของเตาหลอมไดเตมท สงผลใหประสทธภาพและการใชพลงงานตางๆ ของกระบวนการผลตอยใน
เกณฑไมดนก ตนทนการผลตอยในเกณฑทสงกวากลมอนๆ
การแขงขนดานราคา ทาใหผผลตทมเทคโนโลยทนสมย และมระบบการบรหารงานและการจดการทดจะ
สามารถลดตนทนการผลตไดดกวาผผลตทมเครองจกรทไมทนสมย
2. กลมผผลตเหลกทรงยาวรดรอนไมมเตาหลอม ผผลตกลมนถอเปนผผลตขนาดกลางถงขนาดเลก
กระบวนการผลตทใชเปนเพยงการนาผลตภณฑเหลกกงสาเรจรปมารดรอนเทานน
ผผลตเหลกทรงยาวกลมน มการลงทนทนอยกวาผผลตเหลกทรงยาวทมเตาหลอมเนองจากมเฉพาะ
กระบวนการรดรอน วตถดบคอผลตภณฑเหลกกงสาเรจรปเชนเหลกแทงเลก (Billet) หรอ ผผลตขนาดเลกบางราย
ใชเพยงเศษเหลกหรอเหลกแผนทเกดปญหาระหวางการรด (Cobble Plate) ตดเปนชนตามขนาดทเหมาะสมเผา
และรดรอนเปนเหลกเสนหรอเหลกรปพรรณขนาดเลกได คณภาพของผลตภณฑจงขนกบคณภาพของเหลกกง
สาเรจรป สาหรบปจจยประการสาคญของผผลตกลมนในปจจบน คอ ปญหาความสามารถในการหาวตถดบบล
เลต เนองจากในภาวะปจจบนทตลาดเหลกมความตองการสงและขยายตวอยางตอเนอง ผผลตทเคยเปนผสงออก
บลเลตหลายรายจะผลตและขายเปนผลตภณฑเหลกสาเรจรป เนองจากสามารถสรางมลคาเพมไดสงกวา รวมถง
2-119
ประเทศจนทออกมาตรการเกบภาษสงออกบลเลตและสนคาอนๆ ทาใหปรมาณบลเลตทขายในตลาดโลกลดลง
และมราคาทสงขน ซงมผลกระทบตอตนทนการผลตของโรงงานรดรอนอยางมาก หากแบงผผลตในกลมนตาม
ความสามารถในการผลตสามารถแบงไดเปนกลมยอย 3 กลมดงน
โรงรดรอนทมเครองจกรททนสมยมเตาเผาเหลกแทงแบบ Walking Beam หรอแบบ Walking
Heart ททนสมยกระจายความรอนไดเรวและสมาเสมอกวาเครองรดแบบอตโนมต ทสามารถรบ
เหลกแทงทมขนาดใหญ (ตงแต 100X100 มลลเมตรขนไป) ทาใหมกาลงผลตสง อตราการสญเสย
จากการตดหวและทายเหลกตา การควบคมตนทนทาไดดกวาสนคาทผลตไดมทงเหลกเสนกลม
เหลกเสนขอออย เหลกรปพรรณขนาดเลก เหลกเพลาดา (เหลกเสนรดรอนหนาตดกลม หรอ
รปทรงอนๆ) เหลกลวดทตองการคณภาพผวทดและมความกลมสง
โรงรดรอนทสามารถปรบตวใหใชเหลกแทงขนาดเลก (100 x 100 มลลเมตรลงมา) ประสทธภาพ
และกาลงการผลตตากวาเครองจกรททนสมย เชน เตาเผาเหลกแทงเปนแบบ Pusher Type ท
กระจายความรอนไดไมดเทาแบบ Walking Heart เครองรดเปนแบบกงอตโนมต แบบรดกลบไป
กลบมาทผลตภาพตากวา แตผผลตในกลมนมกมตนทนคงท เชนคาเสอมราคา คาจางแรงงานท
ตากวาบางโรง มการเดนเครองจกรผลตไมตอเนอง ตามสภาวะความตองการและราคาตลาด
สนคาทผลตไดมทงเหลกเสนกลม เหลกเสนขอออย เหลกรปพรรณขนาดเลก บางโรงอาจผลต
เหลกเพลา หรอเหลกลวดไดแตคณภาพไมคอยดนก
โรงเหลกรดซา เปนโรงรดขนาดเลกใชเศษเหลกแผนตดซอยเปนชนเลกๆ ตามนาหนกทตองการ
แลวนาไปเผาใหรอนกอนทจะรดออกมาเปนเหลกเสนกลม เหลกเสนแบน หรอเหลกโครงสราง
รปพรรณขนาดเลก โรงงานในกลมนมประสทธภาพและกาลงการผลตทตามาก การควบคม
คณภาพทาไดยาก แมวาปจจบนสานกงานมาตรฐานอตสาหกรรมไดยกเลกมาตรฐานเหลกเสน
(กลม)รดซา แตในชวงทราคาเหลกมราคาด จงทาใหยงคงมผประกอบการหลายรายลกลอบผลต
สนคาเหลานอย
อตสาหกรรมเหลกทรงแบน
เหลกทรงแบนสวนใหญใชแปรรปเปนผลตภณฑอน เชน ทอเหลก เหลกโครงสรางรปพรรณขนรปเยน (พบ
ขนรป) ตวตวเรอ ตวถงรถยนตและชนสวนรถยนต เครองใชไฟฟา ถงหรอบรรจภณฑอนๆ โดยทวไปความตองการ
ใชเหลกทรงแบนมมากกวาเหลกทรงยาวในอตราสวน 60 ตอ 40 ผผลตเหลกทรงแบนสวนใหญตองลงทนกบ
เครองจกรทมกาลงการผลตสงกวาผผลตเหลกทรงยาว ดงนนเหลกทรงแบนจงมจานวนผผลตมนอยรายกวา
ประเทศไทยมผผลตเหลกแผนรดรอนจานวน 5 รายกาลงการผลตรวม 8.0 ลานตน แบงเปนเหลกแผนรดรอนชนด
มวน 3 ราย กาลงการผลตรวม 7.0 ลานตน และเหลกแผนรดรอนชนดแผนหนาจานวน 2 รายกาลงการผลตรวม 1
2-120
ลานตน เหลกแผนรดรอนชนดมวนเปนวตถดบสาหรบการผลตเหลกแผนรดเยน ซงปจจบน มผผลตเหลกแผนรด
เยนจานวน 4 ราย มกาลงการผลตรวม 2.66 ลานตน แบงเปนเหลกกลาคารบอนแผนรดเยน 3 รายกาลงการผลต
รวม 2.5 ลานตนและเหลกกลาไรสนมแผนรดเยน 1 รายกาลงการผลตรวม 0.16 ลานตน สวนอตสาหกรรมเหลก
แผนเคลอบสงกะส ซงถอวาเปนกระบวนการผลตตอเนอง ผผลตรายสาคญรวมกน 8 ราย กาลงการผลตรวม
ประมาณ 1.1 ลานตนตอป สวนผผลตเหลกเคลอบดบก/โครเมยมออกไซดมเพยง 2 ราย กาลงการผลตรวม
ประมาณ 0.64 ลานตนตอป
1 ผผลตเหลกแผนรดรอน
ผผลตเหลกแผนรดรอนของไทยแบงไดเปน 3 กลม คอ กลมผผลตเหลกแผนรดรอนชนดมวนมเตาหลอม
กลมผผลตเหลกแผนรดรอนชนดมวนไมมเตาหลอม และผผลตเหลกแผนรดรอนชนดแผนหนาไมมเตาหลอม
ผผลตเหลกแผนรดรอนชนดมวนเตาหลอม มผผลต 2 ราย กาลงการผลตตอโรง 1.5 ลานตนตอป
เครองจกรทใชสาหรบการผลตเปนเครองจกรททนสมย มประสทธภาพในการผลตสง อยางเชนเตาอารค
แบบปอนเศษเหลกตอเนอง (CONSTEEL) ชวยลดพลงงานไฟฟาในการหลอมไดจานวนมาก นอกจากน
ยงมเทคโนโลยการหลอเหลกแทงแบนแบบบาง (Thin Slab) ซงลวนเปนเทคโนโลยการผลตเหลก
สมยใหมทงสน
ผผลตเหลกแผนรดรอนชนดมวนไมมเตาหลอมมผผลต 1 โรงงาน คอ บมจ.สหวรยาสตลอนดสตร ได
ขยายกาลงการผลต 2.4 ลานตนตอปเปน 4.0 ลานตนตอป กระบวนการผลตใชเหลกแทงแบน
(Conventional Slab) นาเขาจากตางประเทศมาเผาอนใหรอนและรดรอนเชนเดยวกบโรงงานรดรอน
เหลกทรงยาว เพยงแตการรดรอนเหลกทรงแบนจาเปนตองอาศยเทคโนโลยและการควบคมซบซอนกวา
และมกาลงการผลตสงกวาหลายเทาตว
ผผลตเหลกแผนรดรอนชนดแผนหนาไมมเตาหลอม มกระบวนการผลตและวตถดบคลายคลงกบผผลต
ในกลมท 2 แตผลตภณฑทไดเปนแผนหนา มความหนาและความกวางมากกวาเหลกแผนรดรอนชนด
มวน ผผลตเหลกแผนหนาบางรายสามารถผลตเปนมวนเพออตสาหกรรมทอเหลกขนาดใหญได แตกาลง
การผลตโดยทวไปจะอยตากวา
2 ผผลตเหลกแผนรดเยน
ผผลตเหลกแผนรดเยนของไทยแบงไดเปน 2 กลม คอ ผผลตเหลกกลาคารบอนแผนรดเยน และผผลต
เหลกกลาไรสนมแผนรดเยน
ผผลตเหลกกลาคารบอนแผนรดเยน หรอเรยกสนๆวา ผผลตเหลกแผนรดเยน ม 3 โรงงาน
กระบวนการผลตเรมจากการนาเหลกแผนรดรอนชนดมวนมากาจดผวออกไซด ดวยการกดกรด
จากนนจงผานเขาสการรดเยนลดขนาด โดยมเครองรด 2 ประเภทคอ การรดแบบตอเนอง
(Tandem Mill) และการรดแบบกลบไปกลบมา (Reversing Mill) ผผลตทใชเครองรดแบบแรก
2-121
ลงทนสงกวาและกาลงการผลตกจะมากกวาดวย ในทางกลบกนเครองรดแบบกลบไปกลบมา ม
กาลงการผลตตากวาและการลงทนกตากวาเชนเดยวกน
ผผลตเหลกกลาไรสนมแผนรดเยน มขนตอนการผลตแตกตางจากการรดเหลกกลาคารบอนทวไป
เนองจากเหลกกลาไรสนมเมอรดแลวจะมความแขงสงกวาเหลกกลาคารบอนจงตองใชเครองรดท
มแรงกดทสงกวา โดยทวไปจะนยมใชแทนรดแบบกลบไปกลบมาทเรยกวา Sendzimir ทแทนรดม
ลกรด 20 ลก (ลกรดดานบน และดานลางซอนกนดานละ 10 ลก) เพอเพมแรงกดและชวยกระจาย
แรงกดใหสมาเสมอทงแผน นอกจากนการควบคมคณภาพผวของเหลกกลาไรสนมรดเยนยงม
ขนตอนทมากกวาเหลกกลาคารบอนเนองจากผซอตองการความสวยงามของผวดวย
3 ผผลตเหลกแผนเคลอบสงกะส
ผผลตเหลกแผนเคลอบสงกะสของไทยแบงไดเปน 2 กลม คอ เหลกเคลอบสงกะสดวยวธจมรอน (Hot dip
galvanized) และเหลกเคลอบสงกะสดวยกรรมวธทางไฟฟา (Electro-galvanized)
ผผลตเหลกเคลอบสงกะสดวยวธจมรอน ม 7 โรงงาน กระบวนการหลกเรมจากการนาเหลกแผน
รดเยนมาลางนามนออกดวยสารละลายดางและกาจดผวออกไซดดวยการกดกรด จากนนจะผาน
แผนเหลกลงอางสงกะสหลอมเหลวทอณหภมประมาณ 465 °c เพอทาการเคลอบสงกะสบนผว
เหลกแผนรดเยน สาหรบประเภทผลตภณฑจากการชบสงกะสดวยการจมรอนจะมอย 2 ประเภท
หลก คอ เหลกชบสงกะส เหลกชบโลหะสงกะส-อะลมเนยม (สงกะสประมาณรอยละ 45 และ
อะลมเนยมประมาณรอยละ 55 โดยการเตมอะลมเนยมลงไปจะชวยเพมคณสมบตความทนทาน
ตอการใชงาน (durability) การปองกนการกดกรอนในตวเอง และเพมความตานทานตอระดบ
ความรอนทอณหภมสง) ซงผผลตสวนใหญของไทยจะผลตเฉพาะเหลกชบสงกะส มเพยงราย
เดยว คอ บรษท บลสโคป สตล (ประเทศไทย) จากด ทผลตเหลกชบโลหะสงกะส-อะลมเนยม
ผผลตเหลกเคลอบสงกะสดวยกรรมวธทางไฟฟา มโรงงานเพยงแหงเดยว โดยในกระบวนการทา
ความสะอาดผวจะเหมอนกบแบบจมรอน ความแตกตางจะอยทขนตอนการเคลอบชนสงกะส
โดยกระบวนการผลตจะอาศยปฏกรยาไฟฟาเคมในการเคลอบชนสงกะสลงบนผวแผนเหลกรด
เยน องคประกอบหลกของกระบวนการ คอ ขวบวก ขวลบ และสารละลายอเลคโทรไลท ซงไดแก
สารละลายสงกะสซลเฟต (zinc sulfate) โดยสงกะสจะเคลอบลงบนแผนเหลกในลกษณะเปนอ
ออน ซงจะตางไปจากวธจมรอนทเปนสงกะสหลอมเหลวเคลอบตดบนแผนเหลก ทาให
ประสทธภาพในการเคลอบดวยวธทางไฟฟาจงสงกวา ขอดของการเคลอบประเภทน คอ สามารถ
ทาการเคลอบผวโดยทความหนาในแตละดานไมจาเปนตองเทากนได
2-122
4. ผผลตเหลกแผนเคลอบดบกและโครเมยมออกไซด
ผประกอบการในกลมนของไทยมอยดวยกนสองราย เปนบรษททรวมทนกบตางประเทศทงค และทาการ
ผลตผลตภณฑหลกในสองประเภทดวยกน คอ เหลกแผนเคลอบดบก และเหลกแผนเคลอบโครเมยมออกไซด ซง
ลกษณะการนาไปใชงานจะแตกตางกน โดยเหลกแผนเคลอบดบกใชสาหรบผลตบรรจภณฑผก/ผลไมกระปอง
กาแฟกระปอง ปบ เปนตน สวนเหลกแผนเคลอบโครเมยมใชสาหรบของแหงหรอของทไมกดกรอนรนแรง เชน
กระปองใสขนมแหง กระปองนามน กระปองปลาทนา เนอกระปอง กระปองใสอาหารแมว เปนตน บรษท เหลก
แผนวลาสไทย จากด จะมกาลงการผลต 0.516 ลานตน สวนบรษท สยามแผนเหลกวลาส จากด มกาลงการผลต
0.12 ลานตน
5. ผผลตเหลกโครงสรางรปพรรณขนรปเยน ทอเหลกและทอเหลกชบสงกะส
การผลตเหลกโครงสรางรปพรรณขนรปเยน ทอเหลกและทอเหลกชบสงกะสจดเปนกระบวนการตอเนอง
ของการใชเหลกทรงแบน ไดแก เหลกแผนรดรอน และเหลกแผนรดเยน สวนทอเหลกชบสงกะสจะผลตโดยนาทอ
เหลกทผลตเสรจแลวไปผานขนตอนการชบสงกะสในบอชบ และเนองจากการผลตเปนกระบวนการสน ไมซบซอน
ดงนนผผลตในกลมนจงมจานวนมาก และผผลตหลายรายจะผลตหลายผลตภณฑ เชน ผลตทงเหลกรปพรรณขน
รปเยน และทอเหลก หรอบางรายผลตทงทอเหลกและทอเหลกชบสงกะส 2.2.2 อตสาหกรรมเหลกญปน ญปนเปนผผลตเหลกรายใหญเปนอนดบท 2 ของโลก และเปนประเทศผสงออกเหลกอนดบ 2 ของโลก
(แตเดมเปนผสงออกอนดบ 1 แตปจจบนกลายเปนประเทศจน) ผลตภณฑเหลกกลาของญปนเปนทยอมรบจากทว
โลกวามคณภาพสงและมความนาเชอถอเปนอยางยง ปรมาณการผลตเหลกของญปนเพมขนอยางตอเนองจาก
ระดบตากวา 100 ลานตนในชวงกอนป 2000 มาเปน 112.4 ลานตนในป 2005 และในป 2006 ปรมาณผลผลต
เหลกดบเทากบ 116.2 ลานตน ซงระดบการผลตทเพมขนอยางตอเนองน เปนผลมาจากความตองการในประเทศท
เพมขน ภายหลงการฟนตวของเศรษฐกจญปนจากภาวะเศรษฐกจทชะลอตวอยางรนแรง กอปรกบตลาด
ตางประเทศทขยายตวในทกภมภาคทาใหการสงออกเพมขนอยางตอเนองเชนกน
การผลตเหลกของญปนมทงกระบวนการผลตแบบครบวงจร ทเรมตนตงแตกระบวนการถลงเหลกจากแร
โดยใชเตาพนลม (Blast furnace - BF) และผลตเหลกกลาดวยเตาออกซเจน (Basic oxygen furnace - BOF) ซง
คดเปนสดสวนประมาณ 75% ของยอดการผลตเหลกกลาหลอม (Crude Steel) ขณะทอก 25% เปนการผลต
เหลกกลาหลอมจากเศษเหลกดวยเตาอารคไฟฟา ซงจากขอมลของ Japan Iron and Steel Federation (JISF)
พบวา 22% ของยอดการผลตเหลกกลาหลอมจะเปนการผลตสาหรบผลตเหลกพเศษ (Specialty Steel)และมการ
ใชเทคโนโลยการหลอแบบตอเนองถงเกอบ 98% ของการผลตเหลกกงสาเรจรปทงหมด
2-123
0
20
40
60
80
100
120
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
mill
ion
tons
year
Production - Japan
BOF EAF Other Iron Making
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.106: กาลงการผลตเหลกของญปน
96.4 96.6 96.9 97.2 97.3 97.5 97.8 97.7 97.8 97.7
80
85
90
95
100
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
%
year
Production of Continuous Casting Steel (% of total crude steel production) - Japan
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.107: รอยละของการใชการหลอตอเนองของญปน
สาหรบสดสวนของผลผลตเหลกรดรอน พบวาสวนใหญจะผลตเหลกทรงแบนเปนหลก หรอเทากบ 64%
ของยอดผลผลตเหลกรดรอนทงหมด สวนการผลตเหลกรดรอนทเปนทรงยาวมเพยง 34% และมประมาณ 2% เปน
การผลตเหลกรอนประเภทอน หากพจารณายอดการผลตผลตภณฑเหลกสาเรจรป จะพบวาการผลตเหลกแผนรด
รอนชนดมวน เหลกแผนรดรอนชนดแผนหนา เหลกแผนรดเยน เหลกแผนชบสงกะส เหลกแผนเคลอบดบก/เหลก
แผนเคลอบโครเมยมออกไซด เหลกแผนสาหรบงานทางไฟฟา จะอยทประมาณ 11.7, 12.6, 7, 13.8, 1.7 และ 1.9
ลานตนตามลาดบในป 2006 ขณะทการผลตเหลกเสน เหลกรปพรรณ และเหลกลวดมปรมาณ เทากบ 13.3, 8.3,
และ 2.6 ลานตนตามลาดบ
2-124
38.1 39.2 35.2 34.2 36.2 33.8 34.5 34.0 34.7 33.8
53.3 57.150.6 51.3
60.4 58.7 61.8 64.5 66.2 65.0
2.22.4
2.4 1.92.2 2.3 2.0 2.0 2.3 2.4
0
20
40
60
80
100
120
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
mill
ion
tons
year
Hot Rolled Product ----Japan
HR Long HR Flat HR Other
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.108: การผลตเหลกรดรอนแบงตามรปทรงผลตภณฑของญปน
สาหรบการสงออกเหลกของญปนมยอดรวมประมาณ 35 ลานตนหรอคดเปน 30% ของปรมาณการผลต
เหลกกลาหลอมของประเทศ โดยจากขอมลในป 2006 พบวา 9.6% ของการสงออกเปนเหลกทรงยาว และ 80.1%
เปนการสงออกเหลกทรงแบน สวนทเหลอ 10.3% เปนการสงออกทอเหลก และหากพจารณาตามสมบตของเหลก
พบวา 70% เปนการสงออกเหลกชนคณภาพทวไป 14.2% เปนการสงออกเหลกพเศษ 12.4% เปนอนกอตและ
เหลกกงสาเรจรป และอนๆ เทากบ 3.8%
ตลาดสงออกหลกของผผลตเหลกญปน คอ เกาหลใต อาเซยน จน และไตหวน คดเปนสดสวน 25%, 22%,
20% และ 10% ในป 2006 ตามลาดบ สาหรบการสงออกมายงประเทศไทย จากสถตของกรมศลกากร พบวา การ
สงออกเหลกในพกด 72 สงขนอยางตอเนองตงแตป 2002 และสงสดในป 2005 ประมาณ 4 ลานตน คดเปนมลคา
นาเขาประมาณ 3,200 ลานเหรยญสหรฐฯ โดยญปนเปนผสงออกหลกของเหลกเกอบทกประเภทสนคาทงเหลก
เพลา เหลกแผนรดรอน เหลกแผนรดเยน เหลกเคลอบสงกะสแบบจมรอน เหลกเคลอบสงกะสดวยไฟฟา รวมถงทอ
เหลกดวย
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
0
500,000
1,000,000
1,500,000
2,000,000
2,500,000
3,000,000
3,500,000
4,000,000
4,500,000
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Mill
ion
USD
ton
year
Thailand Import-Export --Japan (72)
import (ton) export (ton)import (mil.USD) export (mil.USD)
ทมา : กรมศลกากร
รปท 2.109: การเปรยบเทยบการนาเขา-สงออกสนคาเหลกของไทยจากญปน
2-125
แนวโนมอตสาหกรรมเหลกของญปนในป 2007 มการคาดการณวายอดผลผลตเหลกกลาหลอม จะเทากบ
115.5 ลานตน หรอลดลงจากป 2006 ประมาณ 2% โดยเปนผลมาจากยอดการสงออกทคาดวาจะลดลงจาก 39
ลานตนในป 2006 มาเปน 35.6 ลานตน ขณะทปรมาณการใชเหลกภายในประเทศจะเพมประมาณ 1.9% มาอยท
85.2 ลานตน ซงเปนผลมาจากเศรษฐกจภายในประเทศทยงคงขยายตว โดยคาดการณวา GDP ในป 2007 จะ
ขยายตว 2%
2.2.3 อตสาหกรรมเหลกจน จนเปนทงผผลตและผบรโภคเหลกรายใหญทสดของโลก โดยระดบการผลตเหลกกลาหลอมเพมขนโดย
เฉลย 15% ตอป ตงแตป 1996 – 2005 ในป 2006 ปรมาณการผลตเหลกกลาหลอม (Crude steel consumption)
เทากบ 418.7 ลานตน เพมขน 20% จากป 2005 มณฑลทมการผลตเหลกกลาสงสด 5 มณฑล ไดแก Hebei,
Jiangsu, Liaoning, Shandong และ Shanxi โดยมปรมาณ เทากบ 90.9, 42.0, 37.9, 37.1 และ 19.4 ลานตน
ตามลาดบ ขณะทปรมาณการบรโภคเหลกสาเรจรปเทากบ 369.5 ลานตน เพมขน 22% โดยสดสวนของการบรโภค
เหลกทรงยาวจะสงกวาเหลกทรงแบนเทากบ 60:40
การผลตเหลก (Ironmaking) ของจนมทงการผลตดวยเตาพนลม (Blast furnace) และการผลตเหลกพรน
(DRI) สาหรบการผลตเหลกกลา (Steelmaking) มทงกระบวนการเตาออกซเจน ซงคดเปนสดสวนประมาณ 86%
ของยอดการผลตเหลกกลาหลอม (Crude Steel) ขณะทอก 13% เปนการผลตเหลกกลาหลอมจากเศษเหลกดวย
เตาอารคไฟฟา ทเหลออก 1% เปนการผลตเหลกกลาดวยวธอนๆ สาหรบกระบวนการหลอผลตภณฑกงสาเรจรป
พบวา จนไดพฒนาอตสาหกรรมอยางมากในชวงระยะทผานมา โดยอตราการใชการหลอแบบตอเนองไดเพมขน
จาก 53% มาท 94% ในชวง 10 ปทผานมา
050
100150200250300350400
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
mill
ion
tons
year
Production - China
BOF EAF Other Iron Making
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.110: กาลงการผลตเหลกของจน
2-126
53.3
60.7
68.8
77.4
87.3 88.291.2 93.5 94.0 94.0
50
60
70
80
90
100
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
%
year
Production of Continuous Casting Steel (% of total crude steel production) - China
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.111: รอยละของการใชการหลอตอเนองของจน
สดสวนของผลผลตเหลกรดรอน พบวาการผลตเหลกทรงยาวคดเปน 52% ของยอดผลผลตเหลกรดรอน
ทงหมด สวนการผลตเหลกรดรอนทเปนทรงแบนคดเปน 45% และมประมาณ 3% เปนการผลตเหลกรอนประเภท
อน โดยจากการรายงานของ China Metal Newsletter (CMN) จนมยอดการผลตผลตภณฑเหลกเสนกอสราง
เหลกเสน เหลกลวด เหลกแผนรดรอนชนดมวน เหลกแผนรดรอนชนดแผนหนา เหลกแผนรดรอนหนาแคบ เหลก
แผนรดเยนหนากวาง เหลกแผนเคลอบและเหลกแผนสาหรบงานทางไฟฟา เทากบ 83, 37, 72, 23, 36, 85, 36,
26, 16 และ 3 ลานตนตามลาดบในป 2006
55.2 57.0 66.3 65.7 68.4 93.8 112.2 134.8 161.8193.8
29.3 31.1 34.3 39.1 50.661.0 52.0
94.3
123.4
166.9
8.9 11.8 6.8 16.2 12.42.7
28.0
11.6
12.0
10.5
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
mill
ion
tons
year
Hot Rolled Product ---- China
HR Long HR Flat HR Other
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.112: การผลตเหลกรดรอนแบงตามรปทรงผลตภณฑของจน
ปจจบนจนเปนประเทศผสงออกสทธ โดยในป 2006 การนาเขาผลตภณฑเหลกสาเรจรปมปรมาณเทากบ
18.5 ลานตน ขณะทการสงออกเทากบ 43.0 ลานตน หรอคดเปนการสงออกสทธ 24.5 ลานตน โดยมเพยง
ผลตภณฑเหลกแผนรดเยนและเหลกแผนเคลอบทจนยงคงเปนผนาเขาสทธ สาหรบผลตภณฑเหลกกงสาเรจรป
จนกเปนผสงออกสทธ โดยมปรมาณเทากบ 8.67 ลานตน เพมขน 50% เมอเทยบกบป 2005 ดงนนทาใหจนเปนผ
สงออกผลตภณฑเหลกสทธทงสน 33.2 ลานตนในป 2006
2-127
การสงออกผลตภณฑเหลกสาเรจรปของจน มตลาดสาคญ 4 อนดบแรก คอ เกาหลใต สหรฐฯ อตาล
ฮองกง เวยดนาม สเปน สงคโปรและอนเดย ในสดสวน 21%, 13%, 7% และ 5% ตามลาดบ สาหรบการสงออก
ผลตภณฑเหลกกงสาเรจรป มตลาดสาคญ 6 อนดบแรก คอ ไตหวน เวยดนาม เกาหลใต ไทย อนโดนเซย และ
มาเลเซย ในสดสวน 24%, 18%, 16%, 15%, 7% และ 4% ซงจะเหนไดชดเจนวา กลมประเทศ ASEAN เปนผนา
เขาหลกของสนคาเหลกกงสาเรจรปทปจจบนประเทศในกลมนมวตถดบไมเพยงพอตอการผลต รวมถงระดบ
ความสามารถในการแขงขนทตา เนองจากการผลตเกอบทงหมดใชเศษเหลกเปนหลกและใชเทคโนโลย EAF ใน
การผลต
สาหรบการสงออกผลตภณฑเหลกจากจนมายงประเทศไทย พบวาปรมาณเพมขนอยางรวดเรวจาก 0.36
ลานตนในป 2003 เปน 1.43 ลานตนในป 2004 และ 2.61 ลานตนในป 2005 คดเปนอตราการขยายตวสงถง
296% และ 82% ตามลาดบ การสงออกครอบคลมตงแตบลเลต สแลป เหลกเพลาดา เหลกลวด เหลกแผนรดรอน
และเหลกแผนหนา สาหรบในป 2006 ปรมาณการสงออกของจนมายงประเทศไทย ลดลงมาอยท 2.23 ลานตน ซง
เปนผลมาจากความตองการในประเทศทลดลง
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
0
500,000
1,000,000
1,500,000
2,000,000
2,500,000
3,000,000
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Mill
ion
US
D
ton
year
Thailand Import-Export -- China (72)
import (ton) export (ton)import (mil.USD) export (mil.USD)
ทมา : กรมศลกากร
รปท 2.113: การเปรยบเทยบการนาเขา-สงออกสนคาเหลกของไทยจากจน
การพฒนาของอตสาหกรรมเหลกจนจะยงคงขยายตวอยางตอเนองแมวาจะมแนวโนมทชะลอตวลง จาก
ความพยายามของรฐบาลในการชะลอการขยายตวของเศรษฐกจในภาพรวมของประเทศผานทางการใชมาตรการ
ตางๆ เชน การปรบขนอตราดอกเบยของธนาคารกลางจน การเพมสดสวนเงนทนสารองของธนาคารพาณชย ฯลฯ
ในสวนของอตสาหกรรมเหลก รฐบาลกลางและหนวยงานทควบคมดแล เชน China Iron and Steel Association
(CISA) National Development and Reform Commission (NDRC) รวมถงรฐบาลในแตละมณฑล ไดมการออก
มาตรการตางๆ เพอชะลอการขยายตวของอตสาหกรรมเหลก รวมถงมาตรการเพอการลดกาลงการผลตทไมม
ประสทธภาพ ความพยายามในการผลกดนใหผประกอบการในอตสาหกรรมควบรวมกจการกน การลดอตราคน
2-128
ภาษสงออกผลตภณฑเหลกกงสาเรจรปและเหลกสาเรจรป การกาหนดใบอนญาตการสงออกเหลก การกาหนด
ใบอนญาตการนาเขาแรเหลก นอกจากนยงมการผลกดนใหผประกอบการมการพฒนาในดานงานวจยตางๆ เพอ
ยกระดบมาตรฐานการผลตและพฒนาผลตภณฑคณภาพสง มการวเคราะหกนวาอตสาหกรรมเหลกจนจะมโอกาส
เกดกาลงการผลตลนตลาด และทาใหยอดการสงออกเหลกเพมสงขนอยางรวดเรวและตอเนอง โดยจากการ
วเคราะหของหนวยงานตางๆ พบวา มโอกาสทประเทศจนจะมการสงออกสทธไดถง 50 ลานตนในป 2007 และเพม
เปน 60 ลานตนในป 2009 หากการดาเนนมาตรการตางๆ ไมไดผล สรปการใชมาตรการตางๆ ของรฐบาลกบอตสาหกรรมเหลกในจน ป 2005
- ยกเลกการคนภาษสงออก 13% เหลกพรน อนกอต และผลตภณฑกงสาเรจรป
- ลดอตราการคนภาษสงออกสาหรบผลตภณฑเหลกสาเรจรปจาก 13% เปน 11%
ป 2006
- ลดอตราการคนภาษสงออกสาหรบผลตภณฑเหลกสาเรจรปจาก 11% เปน 8%
- เรยกเกบภาษสงออก 10% กบเหลกพก เฟอโรอลลอย และผลตภณฑเหลกกงสาเรจรป
- เรยกเกบภาษสงออก 10% กบถานโคก
- เรยกเกบภาษสงออก 15% กบนเกลและนเกลอลลอย
ป 2007
- ยกเลกการคนภาษสงออกเหลกสาเรจรปกบเหลกแผนรดรอน เหลกแผนหนา เหลกรปพรรณ
เหลกลด ฯลฯ
- ลดอตราการคนภาษสงออกสาหรบผลตภณฑเหลกสาเรจรป กลมเหลกเคลอบดบก เหลก
เคลอบส เหลกเพลาสาหรบงานทบขนรป เหลกซลคอน เหลกเคลอบสงกะสแบบจมรอน และ
เหลกแผนรดเยน เหลกกลาไรสนม
- ใชระบบใบอนญาตสงออก (Automatic License system)
- มาตรการปดกาลงการถลงเหลกและกาลงการผลตเหลกกลาหลอม 100 ลานตนและ 55 ลาน
ตน ตามลาดบ ภายในป 2010 2.2.4 อตสาหกรรมเหลกเกาหลใต เกาหลใตเปนผผลตเหลกรายใหญเปนอนดบ 5 ของโลก ระดบการผลตเหลกกลาหลอมในป 2006 เทากบ
48.5 ลานตน โดยหากคดอตราการขยายตวยอนหลงในชวงระหวางป 1996 – 2006 จะเทากบ 2.2% ตอป
POSCO Steel เปนผผลตเกาหลในอนดบท 4 ของโลก มยอดการผลตเหลกกลาหลอม 31.2 ลานตนในป 2006
2-129
การผลตเหลกกลาหลอมของเกาหลจะมทงเทคโนโลย BF-BOF และ EAF โดยในป 2006 ผลผลตจากเตา
BOF เทากบ 26.3 ลานตน คดเปน 54% ของการผลตทงหมด สวนผลผลตจากเตา EAF เทากบ 22.2 ลานตน คด
เปน 46% โดยแนวโนมของการใชเตา EAF ในการผลตเหลกกลาเพมขนอยางตอเนอง โดยในป 1991 สดสวนของ
EAF อยท 29% ของการผลตเหลกกลาหลอมทงหมด ขณะทในป 2006 สดสวนเพมขนมาเปน 46% หากแยกเปน
เหลกทวไปและเหลกชนคณภาพพเศษ Korean Iron and Steel Association (KOSA) รายงานวาการผลต
เหลกกลาหลอมสาหรบเหลกทวไป (Ordinary steel) คดเปน 87% สวนเหลกพเศษ (Specialty steel) คดเปน 13%
ของปรมาณการผลตเหลกกลาดบทงหมด หากเปรยบเทยบสดสวนการผลตเหลกกลาระหวางเตา BOF และ EAF
สาหรบการใชการหลอแบบตอเนองสงถง 98% ของการผลตเหลกกงสาเรจรป ทเหลอคาดวาเปนการผลตอนกอต
เพอเพอขนรปเปนเหลกรดรอนขนาดใหญเปนพเศษ หรอมความหนามากเปนพเศษ
0
10
20
30
40
50
60
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
mill
ion
tons
year
Production - S.Korea
BOF EAF Other Iron Making
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.114: กาลงการผลตเหลกของเกาหลใต
98.3 98.7 98.6 98.7 98.6 98.5 98.6 98.5 98.3 98.1
80
85
90
95
100
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
%
year
Production of Continuous Casting Steel (% of total crude steel production) - S.Korea
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.115: รอยละของการใชการหลอตอเนองของเกาหลใต
สาหรบสดสวนของผลผลตเหลกรดรอน พบวาสวนใหญจะผลตเหลกทรงแบนเปนหลกเทากบ 62% ของ
ยอดผลผลตเหลกรดรอนทงหมด และมอตราการเพมขนของการผลตเหลกทรงแบนเทากบ 6.3% ตอป ในชวงป
2-130
1990 - 2006 สวนการผลตเหลกรดรอนทเปนทรงยาวมเพยง 38% และมอตราการเพมขนของการผลตเพยง 4.5%
ตอป ในชวงระยะเวลาเดยวกน ซงจะเหนไดชดเจนวา อตสาหกรรมเหลกของเกาหลมศกยภาพในการผลตเหลกทม
มลคาเพมไดเปนอยางด สอดคลองกบลกษณะโครงสรางการบรโภคเหลกในประเทศทเปลยนไปจากเดมทในป
1995 อตสาหกรรมกอสรางมสดสวนคดเปน 49% ของการบรโภคเหลกทงประเทศ และมอตสาหกรรมยานยนต
และอตสาหกรรมแปรรปเหลกเปนอตสาหกรรมอนดบ 2 และ 3 ในสดสวน 15.1% และ 11.8% ตามลาดบ ขณะท
ในป 2005 โครงสรางอตสาหกรรมไดเปลยนไป โดยอตสาหกรรมกอสรางมสดสวนเพยง 37% ของการบรโภคเหลก
ทงหมด ขณะทอตสาหกรรมยานยนตและอตสาหกรรมตอเรอขยายตวขนมาท 24.3% และ 17.3%
17.7 18.9 15.7 16.8 18.2 18.0 19.9 20.4 20.1 18.8
23.2 24.623.8 24.5 26.2 26.3 26.3 28.0 29.3 30.6
0
10
20
30
40
50
60
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
mill
ion
tons
year
Hot Rolled Product ----S.Korea
HR Long HR Flat HR Other
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.116: การผลตเหลกรดรอนแบงตามรปทรงผลตภณฑของเกาหลใต
ปจจบนเกาหลใตเปนประเทศผนาเขาเหลกสทธ ในป 2006 มการนาเขาผลตภณฑเหลกทงสน 22.5 ลาน
ตน ขณะทการสงออกเทากบ 18.2 ลานตน หรอคดเปนการนาเขาสทธ 4.3 ลานตน เกาหลใตเปนอกประเทศหนงท
ประสบปญหาการนาเขาจากจนทเพมขนมาก โดยสดสวนการนาเขาจากจนเพมขนจาก 15% ในป 2000 มาเปน
46% ในป 2006 ขณะทการนาเขาจากญปนมสดสวนลดลงจาก 51% ในป 2000 มาเปน 39% ในป 2006
การสงออกผลตภณฑเหลกสาเรจรปของเกาหลใต มตลาดสาคญ 4 อนดบแรก คอ จน อาเซยน ญปน
สหรฐฯ และตะวนออกกลาง ในสดสวน 22%, 17%, 14% และ 10% ตามลาดบ โดยในภาพรวมการสงออกเหลก
จากเกาหลมแนวโนมเพมขนเชนกน และคาดวาในป 2007 การสงออกจะเพมเปน 19 ลานตน
สาหรบการสงออกผลตภณฑเหลกจากเกาหลใตมายงประเทศไทย พบวาปรมาณเพมขนอยางตอเนองจาก
0.25 ลานตนในป 2000 เปน 0.69 ลานตนในป 2006 แมวาภาพรวมของไทยจะนาเขาลดลงในปทผานมากตาม
เนองจากผผลตเหลกเกาหลใตมความสามารถในการแขงขนสงทงดานคณภาพและตนทนการผลต จากการพฒนา
ประสทธภาพการผลตและการนาเทคโนโลยใหมๆ มาใชอยางตอเนอง ผลตภณฑหลกทสงออก คอ เหลกแผนรด
2-131
รอน เหลกแผนเคลอบ และเหลกเพลา สวนการนาเขามายงเกาหลจากไทยมนอยมาก มเพยงเหลกแผนรดรอน
ประมาณ 3,000 – 4,000 ตนเทานน
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
600,000
700,000
800,000
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Mill
ion
US
D
ton
year
Thailand Import-Export --Korea (72)
Import-MT Export-MTImport-mil.USD Export-mil.USD
ทมา : กรมศลกากร
รปท 2.117: การเปรยบเทยบการนาเขา-สงออกสนคาเหลกของไทยจากเกาหลใต
แนวโนมอตสาหกรรมเหลกของเกาหลใตในป 2007 มการคาดการณวายอดผลผลตเหลกกลาหลอม จะ
เทากบ 50.1 ลานตน เพมจากป 2006 ประมาณ 3.5% โดยเปนผลมาจากยอดการสงออกทคาดวาจะเพมขน
ประมาณ 5.6% สวนการนาเขากจะยงคงเพมขนเชนกน โดยคาดวาจะเพมขน 3.9% อยทระดบ 23.4 ลานตน
ขณะทปรมาณการใชเหลกภายในประเทศจะเพมประมาณ 3.1% มาอยท 51.2 ลานตน ซงเปนผลมาจากเศรษฐกจ
ภายในประเทศทยงคงขยายตว โดยคาดการณวา GDP ในป 2007 จะขยายตวในระดบ 4.4%
การพฒนาเทคโนโลยอตสาหกรรมเหลกของเกาหลใตจะมทงการสรางโรงงานถลงเหลกดวยเทคโนโลย
FINEX ขนาดกาลงการผลต 1.5 ลานตน โดยจะเสรจสนในป 2007 ซงการพฒนานจะทาใหการถลงเหลกสามารถ
ใชแรเหลกละเอยดไดในปรมาณทมากขน นอกจากนยงจะมการสรางโรงงานจาลอง (Demo plant) เพอการผลต
เหลกแผนดวยเทคโนโลย Strip casting ในสวนของประเดนดานสงแวดลอมทมความสาคญยงตออตสาหกรรม
เหลก ผประกอบการเหลกเกาหลใตจานวนมากไดเซนขอตกลงอยางสมครใจกบรฐบาลในการลดปรมาณ CO2 ท
ปลอยออกมาจากกระบวนการผลต 2.2.5 อตสาหกรรมเหลกอนเดย อนเดยเปนผผลตเหลกรายใหญเปนอนดบท 6 ของโลก ดวยปรมาณการผลตเหลกกลาหลอม 42.7 ลาน
ตนในป 2006 เพมขนในระดบ 8.6% ตอป ตงแต 23.9 ลานตนในป 1999 ขณะทการบรโภคอยในระดบ 42 ลานตน
ในป 2006 การขยายตวของอตสาหกรรมเหลกอนเดยเปนผลมาจากการเตบโตของภาคเศรษฐกจโดยรวมของ
ประเทศ สาหรบการผลตเหลกกลาจะอาศยทงเทคโนโลย BF-BOF, EAF เปนหลก โดยมสดสวน 53% และ 45%
ตามลาดบ ขณะทการผลตเหลกกลาดวยเทคโนโลย Basic Open Hearth (BOH) ซงเปนเทคโนโลยเกามสดสวน
2-132
ลดลงอยางตอเนองมาเหลอประมาณ 3% ในป 2006 สาหรบการใชเทคโนโลยการหลอผลตภณฑกงสาเรจรปของ
อนเดยมการพฒนาอยางตอเนองทาใหสดสวนของการหลอแบบตอเนองเพมจาก 40% ในป 1997 มาเปน 66% ใน
ป 2005
05
10152025303540
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
mill
ion
tons
year
Production - India
BOF EAF Other Iron Making
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.118: กาลงการผลตเหลกของอนเดย
43.8 41.850.9 54.6
60.9 63.3 65.2 65.3 65.9 65.9
0
20
40
60
80
100
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
%
year
Production of Continuous Casting Steel (% of total crude steel production) - India
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.119: รอยละของการใชการหลอตอเนองของอนเดย
สดสวนของผลผลตเหลกรดรอน สวนใหญจะผลตเหลกทรงแบนเปนหลก หรอเทากบ 58% ของยอด
ผลผลตเหลกรดรอนทงหมด สวนการผลตเหลกรดรอนทเปนทรงยาวคดเปน 38% และมประมาณ 4% เปนการผลต
เหลกรอนประเภทอน
2-133
11.3 10.7 11.6 12.7 12.3 13.1 13.4 15.3 15.3 16.4
11.2 11.2 11.914.3 17.3 16.8 18.3
20.0 23.124.80.9 1.3
0.3
1.7
05
101520253035404550
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
mill
ion
tons
year
Hot Rolled Product ---- India
HR Long HR Flat HR Other
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.120: การผลตเหลกรดรอนแบงตามรปทรงผลตภณฑของอนเดย
ขอมลทรวบรวมจากสถตการนาเขาและสงออกจากกรมศลกากร ไทยเคยนาเขาเหลกจากอนเดยสงสด
ประมาณ 0.42 ลานตนในชวงป 2003 และลดลงมาอยท 0.36 ลานตนในป 2006 ผลตภณฑหลกทนาเขา ไดแก
บลเลต เหลกลวด เหลกแผนรดเยนและเหลกแผนรดรอน ขณะทการสงออกเหลกจากไทยไปอนเดยอยในระดบนอย
กวาเพยง 0.12 ลานตน สวนใหญเปนผลตภณฑเหลกแผนเคลอบ เหลกแผนรดรอน เหลกกลาคารบอนรดเยน
เหลกกลาไรสนมรดเยนและเหลกรปพรรณ
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0
50,000
100,000
150,000
200,000
250,000
300,000
350,000
400,000
450,000
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Mill
ion
USD
ton
year
Thailand Import-Export --India (72)
import (ton) export (ton)import (mil.USD) export (mil.USD)
ทมา : กรมศลกากร
รปท 2.121: การเปรยบเทยบการนาเขา-สงออกสนคาเหลกของไทยจากอนเดย
2.2.6 อตสาหกรรมเหลกเยอรมน เยอรมนเปนประเทศอตสาหกรรมทมขนาดเศรษฐกจใหญทสดในทวปยโรป และเปนผนาดานเทคโนโลย
โดยเฉพาะเทคโนโลยดานการผลตในอตสาหกรรมเหลก ปรมาณการผลตเหลกใหญเปนอนดบท 6 ของโลกอยท
44.5 ลานตนในป 2005 และเพมเปน 47.2 ลานตนในป 2006 โดยยอดการผลตทเพมขน เปนผลจากตลาดใน
ประเทศและตลาดกลมยโรปขยายตวเพมตามภาวะเศรษฐกจทดขน การผลตเหลกของเยอรมนใชทงเทคโนโลยเตา
2-134
พนลม และการผลตเหลกพรนในปรมาณ 28.9 และ 0.44 ลานตน ตามลาดบในป 2005 สาหรบผลผลตเหลกกลา
เทากบ 44.5 ลานตน เปนการผลตดวยเตาออกซเจนในสดสวน 69% และเปนการผลตดวยเตาอารคไฟฟาใน
สดสวน 31% ทงนการผลตเหลกกลาจากเศษเหลกดวยเตาอารคมแนวโนมทเพมขนจาก 26% ในป 1996 มาเปน
31% ในป 2005 เยอรมนเปนประเทศทพฒนาเทคโนโลยการผลตเหลกและเหลกกลาอยางตอเนอง และถอไดวา
เปนผผลตเหลกและเหลกกลาทมทนสมยทสดแหงหนงของโลก การศกษาวจยและพฒนาเทคโนโลยการผลตมทง
ดานการลดตนทน การพฒนาคณภาพของสนคาผลตภณฑเหลกและการบรการ เชน การพฒนาการหลอตอเนอง
จากการหลอเหลกแทงแบนบาง (Thin Slab) เปนการหลอเหลกแผนบาง (Cast Strip Process) ซงชวยลดตนทน
เผาอนและพลงงานในการรดรอน อตราการใชเทคโนโลยการหลอแบบตอเนองอยในระดบ 96 – 97% ของผลผลต
เหลกกงสาเรจรป สวนการหลออนกอตของเยอรมนยงผลตเพอขนรปเปนเหลกรดรอนขนาดใหญเปนพเศษ หรอม
ความหนามากเปนพเศษ
05
101520253035404550
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
mill
ion
tons
year
Production - Germany
BOF EAF Other Iron Making
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.122: กาลงการผลตเหลกของเยอรมน
95.8 96 95.7 96.3 96.3 96 96.4 96.2 96.8 96.4
80
85
90
95
100
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
%
year
Production of Continuous Casting Steel (% of total crude steel production) - Germany
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.123: รอยละของการใชการหลอตอเนองของเยอรมน
2-135
สดสวนของผลผลตเหลกรดรอน พบวาสวนใหญจะผลตเหลกทรงแบนหลกเทากบ 64% ของยอดผลผลต
เหลกรดรอนทงหมด สวนการผลตเหลกรดรอนทรงยาวคดเปน 32% และมประมาณ 4% เปนการผลตเหลกรอน
ประเภทอน
10.3 11.6 11.9 12.1 12.9 12.5 12.6 12.6 13.6 12.7
22.625.4 24.7 23.8
26.1 24.5 25.1 24.626.4 25.0
1.3
1.5 1.5 0.31.3
1.4 1.2 1.21.5
1.6
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
mill
ion
tons
year
Hot Rolled Product ---- Germany
HR Long HR Flat HR Other
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.124: การผลตเหลกรดรอนแบงตามรปทรงผลตภณฑของเยอรมน
ขอมลทรวบรวมจากสถตการนาเขาและสงออกจากกรมศลกากร ไทยนาเขาเหลกจากเยอรมนประมาณ
0.17 ลานตนในชวงป 2004 และลดลงมาอยท 0.11 ลานตนและ 0.07 ลานตนในป 2005 และ 2006 ผลตภณฑ
เหลกทนาเขา ไดแก ทอเหลกไรแนวเชอม เหลกแผนเคลอบโครเมยมออกไซด เหลกแผนหนา และเหลกเพลา ซง
สวนมากเปนผลตภณฑทมคณภาพสง
0
10
20
30
40
50
60
70
0
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
140,000
160,000
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Mill
ion
USD
ton
year
Thailand Import-Export -- Germany (72)
import (ton) export (ton)import (mil.USD) export (mil.USD)
ทมา : กรมศลกากร
รปท 2.125: การเปรยบเทยบการนาเขา-สงออกสนคาเหลกของไทยจากเยอรมน
2.2.7 อตสาหกรรมเหลกสหรฐอเมรกา สหรฐอเมรกาเปนผผลตเหลกรายใหญเปนอนดบท 3 ของโลก และเปนประเทศผนาเขาเหลกอนดบ 2 ของ
โลกรองจากจน ปรมาณการผลตเหลกดบอยในระดบ 96 ลานตนในป 2006 ตากวาสถตสงสดทเคยอยท 101.8
2-136
ลานตนในป 2000 หากพจารณาปรมาณการบรโภคเหลกในประเทศ จะพบวาป 2006 มความตองการเทากบ
103.4 ลานตน ซงนบวาเปนปทอตสาหกรรมเหลกของสหรฐฯ ขยายตวไดดตามการขยายตวของเศรษฐกจประเทศ
และภาวะธรกจกอสรางและอสงหารมทรพยทเตบโตในระดบสง อยางไรกตามในป 2007 คาดวาอตสาหกรรมเหลก
ของสหรฐฯ จะขยายตวในอตราทตาลง อนเปนผลมาจากความกงวลถงภาวะฟองสบของธรกจอสงหารมทรพยใน
สหรฐฯ
เนองจากสหรฐฯ เปนผนาแนวคดเรองโรงผลตเหลกขนาดยอม (Mini Mill) หรอโรงเหลกทใชเตาอารค
หลอมเศษเหลกในการผลตเหลกกลา ดงนนผลผลตเหลกดบของสหรฐฯ กวา 55% มาจากเตาอารคไฟฟาทใชเศษ
เหลกเปนวตถดบหลก ขณะท 45% เปนการผลตเหลกดบดวยเตาพนลม/เตาออกซเจน นอกจากนสหรฐฯ ยงเปน
ประเทศผรเรมการหลอเหลกแทงแบนแบบบาง เพอการประหยดพลงงานในการอนเหลกเหลกแบนและลดตนทน
การผลต ซงสอดคลองกบการเพมขนของกระบวนการหลอตอเนองของอเมรกาจาก 93% เปน 97% ในชวง 9 ปท
ผานมา
0
20
40
60
80
100
120
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
mill
ion
tons
year
Production - USA
BOF EAF Other Iron Making
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.126: กาลงการผลตเหลกของสหรฐอเมรกา
93.294.7 95.5 95.9 96.4 96.9 97.2 97.3 97.2 96.8
80
85
90
95
100
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
%
year
Production of Continuous Casting Steel (% of total crude steel production) - USA
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.127: รอยละของการใชการหลอตอเนองของสหรฐอเมรกา
2-137
สาหรบสดสวนของผลผลตเหลกรดรอน สวนใหญจะผลตเหลกทรงแบนหลกหรอเทากบ 71% ของยอด
ผลผลตเหลกรดรอนทงหมด สวนการผลตเหลกรดรอนทเปนทรงยาวคดเปน 28% และมประมาณ 1% เปนการผลต
เหลกรอนประเภทอน
26.6 28.6 27.9 28.4 28.0 25.4 25.1 26.8 27.6 26.1
57.4 59.0 58.2 62.6 69.763.6 64.4 63.7
72.9 67.9
7.5 8.4 6.9 5.4 1.20.8 1.1 5.6
1.11.2
0
20
40
60
80
100
120
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
mill
ion
tons
year
Hot Rolled Product ---- USA
HR Long HR Flat HR Other
ทมา : IISI Statistical Year Book 2006
รปท 2.128: การผลตเหลกรดรอนแบงตามรปทรงผลตภณฑของสหรฐอเมรกา
ขอมลสถตการนาเขาและสงออกจากกรมศลกากร พบวา ในแตละปไทยนาเขาเหลกเศษเหลกจากสหรฐฯ
จานวนมาก โดยเคยมากถงระดบ 0.8 ลานตนในชวงป 2003 ขณะทในป 2006 มการนาเขาเศษเหลกเทากบ 0.4
ลานตนหรอคดเปนสดสวน 93% ของการนาเขาเหลกทงหมดจากสหรฐฯ สวนผลตภณฑประเภทอนๆ มนอยมาก
สาหรบการสงออกผลตภณฑเหลกของไทยไปยงสหรฐฯ ในป 2006 สวนใหญเปนกลมเหลกรดรอน ไดแก เหลกแผน
หนา เหลกแผนรดรอน ทอเหลก และเหลกเสน ในปรมาณ 165,259 142,379 70,007 และ 35,211 ตนตามลาดบ
0
50
100
150
200
250
300
0100,000200,000300,000400,000500,000600,000700,000800,000900,000
1,000,000
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Mill
ion
USD
ton
year
Thailand Import-Export --USA (72)
import (ton) export (ton)import (mil.USD) export (mil.USD)
ทมา : กรมศลกากร
รปท 2.129: การเปรยบเทยบการนาเขา-สงออกสนคาเหลกของไทยจากสหรฐอเมรกา
2-138
2.3 การควบรวมกจการของผผลตเหลกรายสาคญในโลก อตสาหกรรมเหลกเรมตนการควบรวมกจการอยางจรงจงภายหลงจากทอตสาหกรรมเหลกของ
สหรฐอเมรกาประสบปญหาความสามารถในการแขงขนทลดลงทาใหไมสามารถแขงขนกบสนคานาเขาได โดยการ
นาเขาเหลกของสหรฐฯ เพมขนจาก 24 ลานตนในป 1995 มาอยทเกอบ 42 ลานตนในป 1998 และคงทอยราว 30
ลานตนจนถงป 2001 ซงผประกอบการในสหรฐฯ จานวนมากประสบกบปญหาขาดทนจนนาไปสการฟอง
ลมละลาย ดงรายละเอยดในรปท 2.101
ทมา: The Transformation of The North American Steel Industry, The Pennsylvania State University
รปท 2.130: ผผลตเหลกในอตสาหกรรมเหลกในอเมรกาเหนอทถกฟองลมละลายในป 1999 - 2004
ผลกระทบจากการลมละลายของผผลตจานวนมากและการรองเรยนเกยวกบการคาทไมเปนธรรมโดย
ผผลตเหลกตางประเทศทาใหรฐบาลของประธานาธบดบชนามาตรการทางภาษมาใชในเดอนมนาคมป 2002
ภายใต Section 201 ของพระราชบญญตทางการคา ซงเปนจดเรมตนของการปรบโครงสรางอตสาหกรรมเหลก
ของสหรฐฯ โดยผประกอบการหลายรายตางเรมการควบรวมกจการกน ตามรายละเอยดในรปขางลาง จนกระทง
ในเดอนตลาคม 2004 Ispat International เขาซอกจการของ LNM Holding และเปลยนเปน Mittal Steel
2-139
Company ซงในทสดกสามารถเขาซอกจการของ International Steel Group (ISG) และขนเปนบรษททใหญทสด
ในโลก
ทมา: The Transformation of The North American Steel Industry, The Pennsylvania State University
รปท 2.131 : การควบรวมกจการของอตสาหกรรมเหลกในอเมรกาในป 2002 - 2004
อยางไรกตาม ถงแมวากอนหนาทจะเกด Mittal Steel จะมการเรมตนการควบรวมกจการของอตสาหกรรม
เหลกอยบาง แตสเกลของการควบรวมกไมสงมาก และเปนการควบรวมของผผลตในประเทศเดยวกนหรอภายใน
ภมภาค ขณะทการควบรวมกจการทมขนาดใหญในปจจบนจะเปนการควบรวมขามภมภาค ดลทใหญทสดของ
อตสาหกรรมเหลกในปจจบน คอ การเขาซอกจการของ Arcelor ของ Mittal Steel (เปน Arcelor-Mittal) ดวยมลคา
ประมาณ 34,000 เหรยญสหรฐฯ ในเดอนกรกฏาคม 2006 ทาใหเกดบรษทเหลกขามชาตทใหญทสดในโลก ทม
กาลงการผลตสงถง 109.7 ลานตน สงกวา JFE Steel บรษทเหลกอนดบ 2 ของโลกทมกาลงการผลต เทากบ 32
ลานตน หรอเกอบ 3 เทาตว และทาให Arcelor-Mittal เปนบรษททมกาลงการผลตใหญทสดในทกภมภาค ยกเวน
เอเชย ซงหลงจากดลนไมนาน Tata Steel ซงกอนหนานไดขยายธรกจเขามาในภมภาคเอเชยตะวนออกเฉยงใต
โดยการเขาซอกจการ Natsteel Asia Pte (สงคโปร) Southern Steel (มาเลเซย) และ Millenium Steel Plc. (ไทย)
กสามารถยนขอเสนอชนะ CSN ในการซอกจการ Corus Steel ขององกฤษ ทาให Tata Steel ขนเปนผผลตเหลก
อนดบท 6 ของโลก ตามทไดเคยกาหนดวสยทศนกอนหนานวาจะขยายกาลงการผลตใหถง 50 ลานตนตอปภายใน
ป 2015 ผานทางการเขาควบรวมและซอกจการของโรงเหลกในตางประเทศ
2-140
ตารางท 2.9: การควบรวมกจการในอตสาหกรรมเหลก
ปผเขาครอบครองกจการ
(Acquiror)ผถกครอบครองกจการ(Acquiree)
มลคาความตกลง (ลานเหรยญสหรฐฯ)
Jan-06 Mittal Steel Co NV Arcelor SA 36,409Jan-07 Tata Steel Corus 12,000
Mar-00 YhyssenKrupp AG Mannesmann Atecs AG 8,355Nov-05 Mittal Steel Co NV Kryvorizhstal 4,803Mar-06 Arcelor SA Dofasco Inc 4,750Mar-05 Ispat International NV International Steel Group Inc 3,796Feb-02 Usinor SA Arbed SA 3,767Oct-06 Tenaris SA Maverick Tube Corp 3,096
Mar-06 Ataer Holding AS Eregli Demir Celik Fabrikalari 2,960Dec-00 Smiths Industries TI Group Plc 2,700Sep-02 Kawasaki Steel Corp NKK Corp 2,484Feb-02 Usinor SA Aceralia Corp 2,223Nov-01 Baoshan Iron & Steel Co Shianghai Baosteel Corp 2,204
ทมา: Prospects for consolidation in Asia, Goldman Sachs
ปจจบน แมวาจะยงไมมดลการควบรวมกจการขนาดใหญเหมอน Arcelor-Mittal แตจะพบวาอตสาหกรรม
เหลกของโลกอยภายใตยคโลกาภวฒนทการเปดเสรในดานตางๆ เพมขนและมอปสรรคตางๆ ลดลง ขาวการควบ
รวมกจการมอยอยางตอเนองในทกภมภาค จากแนวโนมดงกลาว ผลกระทบสาคญทตามมาสอตสาหกรรมเหลก
คอ อานาจการตอรองทเพมขนในกบผผลตวตถดบและตลาด การผนวกเอาทรพยากรดานการวจยพฒนาและ
การตลาดมาใชใหเกดประโยชนสงสด และการทาใหตลาดเหลกของโลกมเสถยรภาพมากขน
โอกาสใน 4 ดานจากการควบรวมกจการ
Upstream
Downstream
Global consolidation Regional consolidation
• แรงกดดนจากราคาวตถดบ• ความเพยงพอของวตถดบ• การตดสนใจทมเหตผลของดานซพพลายเชน
• การกระจายความเสยง
• การควบคมตลาด / ซพพลายเชน• อตราผลกาไรทดงดดใจ• การขยายตวของธรกจ
• แรงกดดนดานตนทนวตถดบ• การเข าถงลกคาระดบโลก (ยานยนต, ฯลฯ)
• ประโยชนจากการใชทรพยากรดานการวจยพฒนารวมกน
• การเข าถงตลาดทเตบโตอยางรวดเรว
• การกระจายความเส ยง
• ประโยชนสงสดจากการผลตจากหลายโรงงาน
• ความงายในการจดการการผลตและตนทนการขนสง
• ความประหยดจากการจดสรรเงนทน
• ราคาเหลกทมเสถยรภาพ• การเข าถงตลาดในภมภาคไดโดยตรง
Steel company
ทมา: Globalisation in the steel industry, Hatch Associates
รปท 2.132: โอกาสจากการควบรวมกจการในอตสาหกรรมเหลก
สาหรบแนวโนมของการควบรวมกจการของอตสาหกรรมเหลก เปนทแนนอนวาจะยงคงเกดขนอยาง
ตอเนอง โดยในขณะนประเทศในแถบเอเชย ถกจบตามองอยางมาก ทงในประเทศจนทรฐบาลกลางเขามาม
2-141
บทบาทในการผลกดนในอตสาหกรรมเหลกในประเทศมการควบรวมกจการกน โดยเฉพาะการใหการสนบสนนกบ
ผผลตเหลกรายใหญในการเขาควบรวมกบโรงงานขนาดเลก ซงอตสาหกรรมเหลกของจนสวนใหญเปนรฐวสาหกจ
ดลลาสดทเกดขนในป 2007 ไดแกการรวมกนของ Baosteel และ Bayi Iron and Steel ซงทาให Baosteel ขยบขน
เปนผผลตเหลกอนดบ 5 ของโลก ดวยกาลงการผลต 25.6 ลานตนตอป นอกจากน อตสาหกรรมเหลกยงคงม
ระดบความเขมขน (Industry concentration) ทตากวาอตสาหกรรมอนๆ เมอเปรยบเทยบซพพลายเออร ไดแก
ผผลตและขายแรเหลก และผผลตถานโคก (สดสวนของผผลตแรเหลกสงออก 3 รายใหญทสดเทากบ 70% ของ
การซอขายแรเหลกทงโลก ผผลตถานหนสงออก 3 รายใหญทสดจะเทากบ 37% ของการซอขายทงโลก) และ
อตสาหกรรมตอเนอง เชน อตสาหกรรมยานยนตและอตสาหกรรมตอเรอ (ผลรวมผผลตยานยนต 5 อนดบแรกคด
เปน 50% ของผลผลตทงโลก และผลรวมผตอเรอ 5 อนดบแรกคดเปน 74% ของทงโลก) ขณะทผผลตเหลกราย
ใหญ 5 อนดบแรกรวมกนคดเปนเพยง 18% ของการผลตทงโลก ดงนนการควบรวมกนจงจะยงคงมไปอยาง
ตอเนองเพอใหเกดอานาจการตอรองทสงขนและโอกาสในทางบวกตางๆ เชน ความงายในการจดการการผลตและ
ตนทนการขนสง ความประหยดจากการจดสรรเงนทนและทรพยากร การกระจากความเสยงในการดาเนนธรกจ
เปนตน
ความเขมขนของอตสาหกรรม (สดสวนการตลาดของผผลตรายใหญ 10 อนดบแรก; %)
อตสาหกรรมเหลกมความเขมขนนอยกวาอตสาหกรรมโลหะอนๆ
27%
33%
37%
42%
49%
50%
54%
54%
62%
71%
95%
97%
Steel
Pulp
Gold
Zinc
Aluminium
Cement
Lumber
Copper
Thermal coal
Coking coal
Nickel
Iron ore
ทมา: Globalisation in the steel industry, Hatch Associates
รปท 2.133: ความเขมขนของอตสาหกรรมโลหะ