เลขา IF วิเคราะห์ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมระดับโลก  เหล็กเส้นจากเตาหลอมไฟฟ้า ด้อยคุณภาพจริงหรือ?

นายจิรายุ สายแสงทอง เลขานุการสมาคมการค้าผู้ประกอบการหล่อหลอมโลหะด้วยเตาเหนี่ยวนำไฟฟ้า (IF) เปิดเผยว่า  หลายครั้งที่มีความเข้าใจคลาดเคลื่อนเกี่ยวกับคุณภาพเหล็กเส้นก่อสร้างที่ผลิตจากเทคโนโลยีเตาหลอมแม่เหล็กไฟฟ้า (Induction Furnace: IF) โพสต์นี้จัดทำขึ้นเพื่อเผยแพร่ “ข้อเท็จจริงทางวิศวกรรมโลหะวิทยา” ที่มีเอกสารวิชาการและมาตรฐานอุตสาหกรรมระดับโลกรับรอง เพื่อเป็นบรรทัดฐานที่ถูกต้องสำหรับวิศวกร ผู้รับเหมา และผู้บริโภค

1. เตาหลอมมีหน้าที่แค่ “ละลาย” ส่วนการ “ทำความสะอาด” คือหน้าที่ของเตาปรุงน้ำเหล็ก
ข้อกังวลที่ว่าเตา IF ไม่สามารถกำจัดสิ่งเจือปนได้นั้น เป็นความเข้าใจที่คลาดเคลื่อน หลักโลหะวิทยาอุตสาหกรรม ระบุว่า เตาหลอมปฐมภูมิไม่ว่าจะระบบ IF หรือ EAF มีหน้าที่หลักเพียง “การหลอมละลายวัตถุดิบ” ส่วนการกำจัดสิ่งเจือปนและการลดกำมะถัน เป็นหน้าที่ของ เตาปรุงน้ำเหล็กขั้นที่สอง (Ladle Refining Furnace: LRF) หากโรงงานผลิตใช้เตา IF ควบคู่กับเตาปรุง LRF จะสามารถผลิตน้ำเหล็กที่มีความบริสุทธิ์สูงทัดเทียมกับทุกระบบการหลอม

2. อาการเหล็กเปราะหักง่าย ไม่ได้เกิดจากเทคโนโลยีเตาหลอม คุณสมบัติความเหนียวหรือเปราะของเหล็กเส้น เกิดจาก กระบวนการรีดร้อนและการคายความร้อน(Thermo-Mechanical Treatment: TMT) ไม่ใช่ชนิดของเตาหลอม ปัญหาเหล็กตกสเปคหรือมีสิ่งเจือปนขนาดใหญ่ มักเกิดกับโรงงานเถื่อนที่ข้ามขั้นตอนการใช้เตาปรุง LRF หากผู้ผลิตมีระบบ LRF ที่ฉีดสารแคลเซียมซิลิเกต (Ca-Si) เพื่อปรับรูปทรงสิ่งเจือปนให้เป็นทรงกลมขนาดเล็ก(Globular Inclusion) จะขจัดปัญหาความเค้นและความเปราะในเนื้อเหล็กได้อย่างสมบูรณ์

3. มาตรฐานระดับโลกวัดคุณภาพที่ “ผลิตภัณฑ์ปลายทาง” (Performance-based) มาตรฐานวิศวกรรมโครงสร้างระดับสากล เช่น ISO 6935-2 และ ASTM A706 รวมถึง IS 1786 ของอินเดีย (ที่รับรองเหล็กต้านแผ่นดินไหวเกรดสูง Fe 500D) ล้วนประเมินที่ผลิตภัณฑ์ปลายทาง โดยไม่ได้มีข้อกำหนดกีดกัน
ประเภทของเตาหลอมการจะดูว่าเหล็กต้านแผ่นดินไหวได้หรือไม่ ต้องทดสอบค่าทางกลที่แม่นยำ คือ อัตราส่วนแรงดึงต่อแรงยืด (TS/YS Ratio ≥ 1.25) และค่าความยืดตัวสูงสุด (Agt ≥ 7.5 – 10%) ซึ่งนี่คือบรรทัดฐานที่ใช้คัดกรองเหล็กที่ไม่ได้มาตรฐานอย่างเที่ยงตรง

4. ความจริงเรื่องนโยบายจีนปี 2017 และก้าวสู่ Green Steel ข่าวที่ว่าจีนสั่งปิดเตา IF เพราะเทคโนโลยีไม่ได้มาตรฐานนั้น เป็นการตีความที่ผิด นโยบายดังกล่าวคือการปฏิรูปเพื่อ “ลดกำลังการผลิตส่วนเกินกว่า 100 ล้านตัน” และ “ปราบปรามโรงงานเถื่อน” ที่หลบเลี่ยงภาษีและไม่มีระบบควบคุมคุณภาพ (LRF) ในทางกลับกัน เตา IF ที่เป็นระบบไฟฟ้า หากติดตั้งระบบดักฝุ่นที่ได้มาตรฐานและใช้พลังงานหมุนเวียน จะปล่อย คาร์บอน (CO2) ต่ำกว่าการถลุงเหล็กแบบดั้งเดิมมาก และเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญสู่อุตสาหกรรมเหล็กสีเขียว(Green Steelmaking) ในอนาคต

เทคโนโลยีเตาหลอม IF สามารถผลิตเหล็กเส้นก่อสร้างชั้นคุณภาพสูงที่ทนทานต่อแผ่นดินไหว และปลอดภัยต่อโครงสร้างอาคารสูงได้อย่างแท้จริง “หากโรงงานนั้นมีระบบปรุงน้ำเหล็ก (LRF) และกระบวนการรีด (TMT) ที่ได้มาตรฐาน” การพิจารณาคุณภาพวัสดุก่อสร้าง ควรยึดถือผลการทดสอบคุณลักษณะทางกลปลายทางตามมาตรฐานสากลเป็นสำคัญ