عند مقارنة عروض خامات DRI وHBI، يبدأ النقاش عادة بسعر الطن. وهو سؤال مهم، لكنه لا يكفي وحده لاتخاذ قرار الشراء. فمواصفات الخامة تستمر في التأثير بعد دخولها المصنع: على العائد المعدني، واستهلاك الطاقة والإضافات، وزمن الصهر والإنتاجية. ولهذا قد يصبح الخام الأقل سعرًا هو الأعلى تكلفة عند حساب تكلفة طن البيليت المنتج.
السعر نقطة البداية… وليس نهاية المقارنة
لنفترض وجود عرضين لتوريد DRI أو HBI، أحدهما أقل سعرًا بعدة دولارات للطن. إذا كانت المواصفات متطابقة، تكون المقارنة بسيطة نسبيًا. أما إذا اختلفت، فلا بد من حساب أثر الفروق الكيميائية والتشغيلية. ومع التعامل مع عشرات أو مئات الآلاف من الأطنان، قد تتحول فروق صغيرة في المواصفات إلى تكلفة كبيرة.
تبرز هنا ثلاثة عوامل أساسية: الحديد المعدني (Metallic Fe)، والكربون (Carbon)، والشوائب غير الحديدية (Gangue).
1. الحديد المعدني (Metallic Fe)
رغم أهمية درجة الاختزال (Metallization)، لا يصح تقييم الخامة بها وحدها. فهي تعبر عن نسبة الحديد المعدني إلى إجمالي الحديد في الخام، بينما يوضح Metallic Fe كمية الحديد الموجود فعلًا في الصورة المعدنية بكل طن. لذلك قد تتساوى خامتان في درجة الاختزال وتختلفان في كمية الحديد المعدني التي تصل إلى الفرن.
وانخفاض الحديد المعدني قد يعني عبئًا إضافيًا لاختزال الأكاسيد المتبقية أو زيادة المكونات غير الحديدية، بحسب تركيب الخامة. وفي النهاية يجب ربط المواصفة بالعائد المعدني الفعلي تحت ظروف التشغيل، لا الاكتفاء برقم منفرد في شهادة التحليل.
2. الكربون (Carbon)
الكربون الموجود في DRI/HBI يؤدي أكثر من وظيفة داخل فرن القوس الكهربائي؛ فهو يشارك في اختزال أكاسيد الحديد، ويوفر طاقة كيميائية عند أكسدته، ويساعد على تكوين الخبث الرغوي (Foamy Slag). لذلك لا يكون اختلاف نسبة الكربون بين خامتين مجرد اختلاف في التحليل الكيميائي.
قد تحتاج الخامة الأقل كربونًا إلى تعويضه من خلال كربون الشحنة أو الحقن. ويتوقف الأثر النهائي على استهلاك الكهرباء وزمن الصهر على توازن الطاقة والاختزال وممارسات التشغيل؛ ولذلك يجب حسابه بدل افتراض قيمة ثابتة لكل انخفاض في نسبة الكربون.
3. الشوائب غير الحديدية (Gangue)
تشمل الشوائب غير الحديدية أكاسيد مثل SiO₂ وAl₂O₃ وCaO وMgO. ارتفاعها يعني أن جزءًا أكبر من الطن المشترى لا يتحول إلى صلب. وقد تؤدي الزيادة في المكونات الحمضية، خصوصًا السيليكا والألومينا، إلى الحاجة إلى مزيد من الجير أو الدولولايم للوصول إلى القاعدية المطلوبة.
ومع زيادة حجم الخبث قد ترتفع الطاقة المستهلكة لتسخينه، وتتغير خسائر الحديد معه. لذلك ينبغي ترجمة اختلاف Gangue إلى احتياج الإضافات وحجم الخبث والعائد، وليس التعامل معه كمعلومة ثانوية.
تكلفة الفرصة البديلة: ما لا يظهر في فاتورة الشراء
قد يكون أثر مواصفة الخام على استهلاك الكهرباء والإضافات محدودًا، لكنها قد تؤثر أيضًا في زمن الصهر ومعدل الإنتاج. إذا انخفض عدد الأطنان الممكن إنتاجها وبيعها خلال فترة تشغيل محددة، فقد تظهر تكلفة فرصة بديلة تتجاوز الفرق المباشر في المواد والطاقة. ولا تُحتسب هذه التكلفة بصورة آلية؛ بل تتوقف على وجود طلب قابل للتلبية وعلى ما إذا كانت الطاقة الإنتاجية تمثل قيدًا فعليًا.
لهذا ينبغي مقارنة الخامات على أساس تكلفة طن الصلب القابل للبيع، بما يشمل سعر الخام وكمياته المطلوبة لكل طن، والتغير في الطاقة والإضافات، والعائد المعدني، والأثر المثبت على الإنتاجية.
من المواصفة إلى القرار: المصنع لا يعمل كجزر منفصلة
تنظر المشتريات إلى السعر والشروط التجارية، ويراقب الإنتاج الاستهلاكات والعائد والاستقرار التشغيلي، وتقيس المالية تكلفة الطن والربحية، بينما يهتم التخطيط بالإنتاجية والقدرة على الوفاء بالطلبات. كل زاوية مهمة، لكن الاعتماد على إحداها وحدها قد يقود إلى قرار غير اقتصادي.
ليس الخام الأعلى مواصفة هو الأفضل دائمًا، كما أن الخام الأقل سعرًا ليس الأرخص بالضرورة. الأفضل هو الخام الذي يحقق أعلى قيمة للمصنع وفق ظروفه التشغيلية وخطته الإنتاجية.
أربعة أسئلة قبل شراء DRI أو HBI
- ما فرق سعر الشراء الفعلي لكل طن من المادة الخام؟
- ما أثر المواصفة على الطاقة والإضافات والعائد المعدني؟
- هل تتأثر مدة الصهر والإنتاجية، وهل توجد تكلفة فرصة بديلة قابلة للتحقق؟
- ما تكلفة طن الصلب المنتج والقابل للبيع بعد احتساب هذه الفروق؟
الخلاصة
في صناعة تعمل بكميات كبيرة وهوامش حساسة للفروق الصغيرة، قد تتحول نسبة بسيطة في مواصفة الخام أو بضعة دولارات في سعر شرائه إلى أثر سنوي كبير. لذلك السؤال الصحيح ليس: ما الخام الأرخص؟ بل: أي خام يحقق أقل تكلفة فعلية وأعلى قيمة عند تحويله إلى صلب؟
الإجابة تحتاج قرارًا مشتركًا بين المشتريات والإنتاج والتخطيط والمالية، يستند إلى بيانات المصنع ومقارنة عادلة على أساس تكلفة طن الصلب المنتج.
مراجع فنية
MIDREX Technologies — The Value of DRI: Using the Product for Optimum Steelmaking؛ MIDREX Technologies — The Versatile OBM (Part 2)؛ MIDREX ACT technical material؛ worldsteel — Breakthrough Technologies. يُنصح بمراجعة بيانات الطبعات والروابط قبل النشر النهائي.
ملاحظة تحريرية: هذه نسخة معدة لإعادة النشر اعتمادًا على مقال سابق للكاتب في Steel Network. يُستكمل رابط النشر الأصلي وبيان إذن إعادة النشر قبل تحويل المسودة إلى منشور عام.