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