بسمه تعالی

شرکت صنایع فولاد کردستان بعنوان پیشران توسعۀ صنعت فولاد در غرب کشور مفتخرست که در پروژه بزرگ تولید آهن اسفنجی شهرستان بیجار از فناوری کاملاً بومی و ایرانی PERED استفاده نموده، و تمامی مراحل طراحی و اجرا را نخبگان ایرانی بر عهده دارند.

فناوری PERED (Persian Reduction) یکی از مهم‌ترین دستاوردهای مهندسی ایران در صنعت فولاد به شمار می‌رود و نخستین فناوری بومی احیای مستقیم آهن است که توانسته از مرحله طراحی و ثبت اختراع عبور کرده و در مقیاس صنعتی به بهره‌برداری برسد. اهمیت این فناوری از آن جهت است که تا پیش از توسعه آن، صنعت فولاد ایران برای احداث واحدهای احیای مستقیم وابستگی زیادی به شرکت‌های خارجی صاحب فناوری، به‌ویژه شرکت آمریکایی MIDREX و شرکت مکزیکی HYL (که امروزه با نام Energiron شناخته می‌شود)، داشت. این وابستگی علاوه بر پرداخت هزینه‌های سنگین خرید دانش فنی، صنعت فولاد کشور را در برابر محدودیت‌های ناشی از تحریم‌های بین‌المللی آسیب‌پذیر می‌کرد. از این‌رو، توسعه یک فناوری کاملاً بومی که بتواند نیازهای صنعت فولاد ایران را پاسخ دهد، به یکی از اهداف راهبردی مهندسان و متخصصان این حوزه تبدیل شد.

برخلاف تصور رایج، فناوری PERED حاصل ابتکار یا اختراع یک فرد خاص نیست، بلکه نتیجه سال‌ها فعالیت پژوهشی، طراحی مهندسی، تجربه عملیاتی و همکاری گروهی از متخصصان ایرانی در حوزه‌های مختلف مهندسی متالورژی، شیمی، طراحی فرایند، مکانیک، کنترل و اتوماسیون است. این فناوری در شرکت MME (Mines and Metals Engineering GmbH) توسعه یافت؛ شرکتی که توسط مهندسان ایرانی بنیان‌گذاری شده و دفتر مرکزی آن در آلمان به ثبت رسیده است. این شرکت با بهره‌گیری از تجربیات چندین دهه فعالیت مهندسان ایرانی در طراحی، ساخت و بهره‌برداری از واحدهای احیای مستقیم، موفق شد فناوری PERED را توسعه داده و آن را به ثبت اختراع برساند. از منظر حقوق مالکیت فکری نیز مالک فناوری، شرکت MME است و نه یک شخص حقیقی، هرچند برخی مدیران و متخصصان این شرکت نقش برجسته‌ای در هدایت پروژه داشته‌اند.

در میان افرادی که نام آنان با توسعه فناوری PERED گره خورده است، دکتر بهرام سبحانی جایگاه ویژه‌ای دارد. وی از مدیران برجسته صنعت فولاد ایران و از بنیان‌گذاران شرکت MME است و نقش مهمی در شکل‌گیری، هدایت و تجاری‌سازی این فناوری ایفا کرده است. با این حال، از دیدگاه حقوقی و فنی، PERED حاصل تلاش یک تیم مهندسی بزرگ است و نمی‌توان آن را به یک مخترع منفرد نسبت داد. توسعه چنین فناوری پیچیده‌ای مستلزم همکاری ده‌ها متخصص در زمینه‌های مختلف طراحی فرایند، انتقال حرارت، ترمودینامیک، تجهیزات صنعتی، سیستم‌های کنترل و بهره‌برداری بوده است.

از نظر فنی، فناوری PERED بر پایه فرایند احیای مستقیم آهن (Direct Reduction) عمل می‌کند. در این روش، سنگ‌آهن به‌صورت گندله از بالای کوره شفتی وارد می‌شود و در مسیر حرکت خود با گازهای احیاکننده که از پایین کوره تزریق می‌شوند، تماس پیدا می‌کند. این گازهای احیاکننده عمدتاً از هیدروژن و مونوکسیدکربن تشکیل شده‌اند که از اصلاح (Reforming) گاز طبیعی به دست می‌آیند. در اثر واکنش این گازها با اکسیدهای آهن، اکسیژن موجود در ساختار سنگ‌آهن حذف شده و آهن فلزی تولید می‌شود. محصول نهایی که به دلیل ساختار متخلخل خود «آهن اسفنجی» نامیده می‌شود، معمولاً دارای درجه فلزی‌شدن بیش از ۹۲ تا ۹۵ درصد است و خوراک اصلی کوره‌های قوس الکتریکی برای تولید فولاد به شمار می‌رود.

اگرچه اساس علمی PERED با سایر فناوری‌های احیای مستقیم مشابه است، اما نوآوری‌های مهندسی متعددی در آن اعمال شده است. مهم‌ترین این نوآوری‌ها شامل بهینه‌سازی مدار گردش گازهای احیاکننده، اصلاح طراحی ریفرمر، بهبود توزیع گاز در داخل کوره شفتی، بازیابی مؤثرتر انرژی حرارتی، کاهش افت فشار در مدار گاز و توسعه سامانه‌های کنترل پیشرفته است. مجموعه این اصلاحات موجب شده است که مصرف گاز طبیعی و برق کاهش یابد، راندمان حرارتی افزایش پیدا کند و هزینه‌های سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری نسبت به بسیاری از فناوری‌های مشابه کمتر باشد.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های PERED، امکان ساخت بخش عمده تجهیزات آن توسط سازندگان داخلی است. در گذشته، بسیاری از تجهیزات کلیدی واحدهای احیای مستقیم باید از شرکت‌های خارجی خریداری می‌شد، اما توسعه این فناوری زمینه را برای بومی‌سازی طراحی و ساخت تجهیزات فراهم کرد. این موضوع نه‌تنها هزینه اجرای پروژه‌ها را کاهش داده، بلکه وابستگی صنعت فولاد ایران به شرکت‌های خارجی را نیز به میزان قابل توجهی کم کرده است. همچنین در شرایط محدودیت‌های بین‌المللی، امکان توسعه واحدهای جدید بدون نیاز به انتقال فناوری خارجی را فراهم آورده است.

فناوری PERED پس از تکمیل مراحل طراحی و ثبت اختراع، در چندین پروژه بزرگ فولادی ایران به کار گرفته شد. از جمله مهم‌ترین این پروژه‌ها می‌توان به واحدهای احیای مستقیم فولاد شادگان، فولاد میانه، فولاد نی‌ریز و فولاد بافت اشاره کرد. عملکرد موفق این واحدها نشان داد که فناوری ایرانی PERED قادر است در مقیاس صنعتی با فناوری‌های شناخته‌شده جهان رقابت کند. این موفقیت موجب شد که PERED به‌عنوان یکی از فناوری‌های قابل عرضه در بازار بین‌المللی نیز مطرح شود و زمینه صادرات دانش فنی و خدمات مهندسی ایران در حوزه فولاد را فراهم آورد.

از منظر اقتصادی، توسعه فناوری PERED دستاوردهای مهمی برای صنعت فولاد ایران به همراه داشته است. کاهش هزینه خرید دانش فنی، کاهش وابستگی به شرکت‌های خارجی، صرفه‌جویی در مصرف انرژی، افزایش بهره‌وری واحدهای احیای مستقیم، توسعه توان مهندسی داخلی و ایجاد ظرفیت صادرات فناوری از جمله مهم‌ترین آثار این دستاورد ملی به شمار می‌روند. افزون بر این، با توجه به برخورداری ایران از ذخایر عظیم گاز طبیعی، فناوری PERED به‌گونه‌ای طراحی شده است که بیشترین سازگاری را با شرایط اقلیمی، منابع انرژی و زیرساخت‌های صنعتی کشور داشته باشد.

از دیدگاه راهبردی نیز PERED جایگاه ویژه‌ای در صنعت فولاد جهان دارد. امروزه تنها تعداد محدودی از کشورها مالک فناوری مستقل احیای مستقیم آهن هستند و توسعه PERED موجب شد ایران نیز در زمره این کشورها قرار گیرد. این موضوع علاوه بر ارزش اقتصادی، از منظر استقلال فناوری، امنیت صنعتی و توسعه دانش مهندسی اهمیت فراوانی دارد و نشان می‌دهد که صنعت فولاد ایران توانسته است از مرحله بهره‌برداری صرف از فناوری‌های خارجی عبور کرده و به مرحله تولید و توسعه فناوری بومی برسد.

در مجموع، فناوری PERED را می‌توان نماد توانمندی مهندسان ایرانی در بومی‌سازی و توسعه فناوری‌های پیشرفته صنعتی دانست. این فناوری حاصل همکاری گسترده متخصصان ایرانی، تجربه چندین دهه فعالیت در صنعت فولاد و سرمایه‌گذاری مستمر در تحقیق و توسعه است. موفقیت PERED نه‌تنها موجب ارتقای جایگاه صنعت فولاد ایران در سطح بین‌المللی شده، بلکه الگویی موفق از دستیابی به خودکفایی فناورانه در یکی از مهم‌ترین صنایع راهبردی کشور به شمار می‌رود.