دراسة جدوى مصنع لصناعة الحديد و الصلب

نظرة عامة

دراسة جدوى مصنع لصناعة الحديد والصلب

فكرة إنشاء دراسة جدوى مصنع لصناعة الحديد والصلب تعتمد على تفاصيل عمليات صناعة الحديد والصلب المستخدم في أعمال البناء المختلفة، سواء عمائر أو مدارس أو قصور وغير ذلك، الدراسة تهتم بإظهار الأركان الأساسية في هذا المشروع كي يكون ظاهرا وصحيحا، بمجرد توضيح كل شيء عن المشروع في الدراسة تصبح دراسة جدوى مصنع لصناعة الحديد والصلب جاهزة لاعتمادها. 

تكلفة المشروع 

الاستثمار في مشروع صناعة الحديد يتراوح بين 10.0مليون الى 15.0مليون دولار.

مكتب دراسة الجدوى الاقتصادية للمشروع 

مكتب عمل دراسات الجدوى يقوم بكتابة جميع التعليمات المتعلقة بفتح المشروع من البداية وحتى النهاية، حيث يشرح لك كل شيء في المشروع بداية من موقع المشروع الذي سيتم عليه إقامته، والذي لا شك أنه يبدأ بشراء أرض ذو مساحة مناسبة، حتى يتم عليها إقامة مشروع الحديد والصلب.

الفئات المستهدفة في مشروع مصنع الحديد والصلب 

• تستهدف دراسة جدوى مصنع لصناعة الحديد والصلب قطاعات البناء.
• الشركات العمرانية التي تقوم ببناء الكومبوندات وغيرها من العمائر المختلفة.

استخدامات الحديد والصلب 

• يتم استخدام الحديد في شتى الصناعات المختلفة، مثل المباني السكانية.
• وأيضاً استخدامه في العديد من أعمال الإنشاء المختلفة للشركات الخاصة والعامة.

أهمية عمل دراسة جدوى مصنع لصناعة الحديد والصلب قبل البدء

• تفيد دراسة جدوى مصنع لصناعة الحديد والصلب في تقدير حجم الميزانية الخاصة بالمشروع بشكل عام، بالإضافة إلى تقدير حجم خام الحديد والصلب المطلوبين.
• أيضاً تفيدك دراسة الجدوى في معرفة عدد الموارد البشرية.
• التي سوف تحتاج إليها في العمل داخل المصنع وتنتج بها.
• وغير ذلك مما يسهل عليك فتح المشروع والبدء فيه.

دراسة جدوى مصنع لصناعة الحديد والصلب

تعمل دراسة الجدوى لهذا المشروع على توضيح الآتي:

• توضيح تكلفة التشغيل للمشروع قبل كل شيء حتى قبل بدء عملية التصنيع.
• إبانة التكاليف المستمرة التي سوف يستمر دفعها طوال فتح المصنع.
• حساب الرواتب في كل شهر مع إجمالي تكلفة رواتب الموظفين في العام.
• تكلفة الاستثمارات في هذا المشروع.

الأشياء السابق ذكرها معتمدة بشكل أصيل على البيانات التي يقوم صاحب المشروع بمد مكتب عمل دراسات الجدوى بها، وبناء عليها يتم اعتماد دراسة الجدوى.

الأهمية الاقتصادية لمشروع مصنع الحديد والصلب

 يساهم هذا المشروع في القضاء على نسبة البطالة، حيث أن المصنع الواحد يحتاج إلى أكثر من 30 ألف عامل، بالإضافة إلى أنه عمل يتطلب ورديات بمواعيد مختلفة كي لا يتم إجهاد العامل، وبالتالي عدد الموظفين كبير مما يساهم بدوره في الحد من البطالة، كما أنه يساهم أيضاً في زيادة اقتصاديات الدولة.

نبذة مصانع صناعة الحديد والصلب

تمثل هذه المصانع نسبة كبيرة في كل بلد، حيث يعتمد عليها في أعمال البناء المختلفة، فمن خلال الحديد يتم بناء المنشآت المختلفة بشكل قوي، وعلى ركائز وأساسيات من الحديد.

بدون استخدام هذا الحديد في المباني سوف تنهار جميع أعمال البناء، حيث إنها سوف تفتقر إلى الحديد الذي بدوره يساعد على تقويتها، وحمايتها من الانهيار بمرور السنين.

تعمل هذه المصانع بالعديد من العمال، وذلك لأن عملية الإنتاج اليومي من الحديد تفوق الطن والثلاثة بشكل يومي، بعض المصانع تصدر الحديد لدول خارجية.

نبذة عن معدن الحديد

مادة الحديد عبارة عن عنصر فلزي مهم، تم اكتشافه قديما كأول المعادن المختلفة، هذا الحديد يعد من ضروريات الحياة للإنسان، وذلك لأنه مهم في أعمال البناء المختلفة، حيث يتم بناء البيوت بإضافته.

لأنه يعد معدن أساسي جداً في أعمال البناء المختلفة، ولهذا لا يمكن للإنسان الاستغناء عن عنصر الحديد في حياته، لا سيما وأنه يزيد من اقتصاديات الدولة بلا شك، فهو يحمي من الانهيار.

إنشاء مصنع لصناعة الحديد والصلب

في عالم البناء لا يمكن الاستغناء عن الحديد، حيث يتم استخدام الحديد في شتى الصناعات المختلفة مثل المباني السكانية، ويستخدم في عديد من أعمال الإنشاء المختلفة للشركات الخاصة والعامة، فدون استخدام هذا الحديد في المباني سوف تنهار جميع أعمال البناء، حيث إنها تفتقر إلى الحديد الذي بدوره يساعد على تقويتها وحمايتها من الانهيار بمرور السنين.

ومن هذا المنطلق يعد مشروع إنشاء مصنع لصناعة الحديد والصلب من المشروعات الحيوية، حيث تمثل هذه المصانع نسبة كبيرة في كل بلد، ويعتمد عليها في أعمال البناء المختلفة، فمن خلال الحديد يتم بناء المنشآت المختلفة بشكل قوي، وعلى ركائز وأساسيات من الحديد.

ما هو الحديد؟

الحديد معدن موجود في قشرة الأرض، بشكل عام في شكل أكاسيد الحديد، ومادة الحديد عبارة عن عنصر فلزي مهم، تم اكتشافه قديمًا كأول المعادن المختلفة، هذا الحديد يعد من ضروريات الحياة للإنسان، وذلك لأنه مهم في أعمال البناء المختلفة، حيث يتم بناء البيوت بإضافته؛ لهذا لا يمكن للإنسان الاستغناء عن عنصر الحديد في حياتنا، لا سيما أنه يزيد من اقتصاديات الدولة بلا شك، فهو يحمي من الانهيار.

وصناعة الصلب عبارة عن تعدين الحديد وتتكون أساسًا من عملية تحويل المواد الخام من خام الحديد إلى صلب، أي إلى سبيكة معدنية مكونة من الحديد ونسبة منخفضة بشكل خاص من الكربون (بين 0.02 و2٪)، بالإضافة إلى بعض المعادن المضافة (الكروم، والنحاس، والفوسفور، والمنغنيز، والموليبدينوم، والنيكل، والسيليكون، والتيتانيوم الفاناديوم، وغيرها) التي تعطي خصائص خاصة بالسبيكة.

إنتاج الحديد

يتم إنتاج الحديد الزهر في مسابك أفران الصهر، وعلى الرغم من أنه يعمل جيدًا في الضغط، ويتم الحصول على الحديد الزهر عبر عملية تأكسد الشوائب في الأفران التي يتم فيها إزالة الحمل عن طريق ضرب الخليط المصهور بقضبان فولاذية، ويمكن لف هذا النوع من الحديد إلى أشكال مسطحة وزاوية وأقسام أخرى.

في إنتاج الحديد، يلزم وجود عديد من المواد الخام التي تؤدي وظائف مختلفة في عملية الإنتاج وهي:

حديد معدني:

خام الحديد مركب من الحديد والأكسجين والشوائب مثل الكبريت والسيليكا والفوسفور، ويتم سحق المعادن منخفضة الدرجة إلى مسحوق، ويتم فصل جزيئات الحديد مغناطيسيًا ثم تركيزها ودمجها في كريات تحتوي على نسبة عالية من الحديد.

فحم الكوك:

إنه وقود (مادة كربونية قابلة للاستخدام كوقود بإحراقها) عن طريق الاحتراق بسرعة مع حرارة شديدة بما يكفي لإذابة الخام، ويولد الاحتراق الغازات اللازمة لإزالة الأكسجين من المعدن، كما أنه يوفر الكربون المطلوب لاحقًا لصنع الفولاذ.

حجر الكلس:

الحجر الجيري المكسر هو حجر رمادي يتكون أساسًا من كربونات الكالسيوم، وعند ذوبانه، فإنه ينقي الحديد ويعمل كتدفق (يستخدم لإزالة المواد غير المرغوب فيها)، ويمتص الكبريت والفوسفور والشوائب، وهذا يشكل خبثًا يطفو على الحديد السائل.  

عملية إنتاج الحديد والصلب

بشكل عام، نتحدث عن صناعة صلب متكاملة عندما يتم إنتاج الفولاذ من خام الحديد، وفي هذه الحالة، هناك عمليتان مختلفتان بشكل أساسي:

أ) أفران الصهر: يبدأ الإنتاج بتحميل المواد الخام (خام الحديد والفحم وفحم الكوك والحجر الجيري) عبر الجزء العلوي من فرن الصهر عن طريق حقن الهواء المسخن مسبقًا تقريبًا.

1100 درجة مئوية عند قاعدة الفرن الذي يحرق الكوك ويولد درجات حرارة عالية للغاية تعمل على إذابة المعدن وإطلاق الغازات التي تسمح بفصل الحديد عن المعدن يتحول الحجر الجيري في درجات الحرارة هذه إلى كلس ويلتقط بعض الشوائب خاصة الكبريت، ويشكل خبثًا يطفو على المعدن المنصهر، وتسمى المادة الناتجة عن هذه العملية بالحديد الخام ولا تزال تحتوي على نسبة كبيرة من الكربون والشوائب التي يتم تقليلها في المراحل اللاحقة.

يتم نقل الحديد الزهر إلى فرن محول الأكسجين، حيث يضاف جزء من مادة الخردة (حوالي 25٪ من الحمل)، ويتم حقن الأكسجين النقي تحت ضغط بواسطة أنبوب مبرد بالماء، لتوليد درجات حرارة تبلغ 1650 درجة مئوية.

ويتحد الأكسجين مع فائض الكربون على شكل غاز، وسرعان ما يحرق الشوائب الأخرى التي تنتهي بالطفو مثل الخبث، ويتم إجراء الضبط الدقيق لتركيب الفولاذ في فرن البوتقة، وفي هذه المرحلة تتم إضافة السبائك الحديدية وفقًا لنوع الفولاذ المطلوب إنتاجه.

تكتمل العملية بإزالة الغازات عن طريق إزالة الغازات الناتجة أثناء العملية (الأكسجين والهيدروجين والنيتروجين) التي يتم تحقيقها من خلال عمليتين (التفريغ بالتدفق أو في وعاء الصب)، وأخيرًا، يُسكب الفولاذ المصهور من وعاء الصب في خزان على شكل قمع يتدفق منه بسرعة منظمة إلى قالب نحاسي مبرد بالماء يتوافق شكله الداخلي المجوف مع الشكل المرغوب فيه.

وتسمى المنتجات شبه المصنعة (القضبان والألواح) وتكون القضبان مربعة في مقطع (عادة 150 مم لكل جانب) وتختلف في مدة قطعها، والألواح مستطيلة المقطع وتتراوح سماكتها بين 150 و200 مم وعرض 1000 مم، ومن ثم يتم نقل الطلب إلى طاولة الخروج، حيث يتم قطعه إلى الطول المطلوب باستخدام شعلة القطع، ويتم نقله عن طريق حزام ناقل إلى مصنع التشطيب للاستمرار في عملية الدرفلة.

ب) الاختزال المباشر: يتم تغذية فرن الاختزال المباشر من الأعلى بخام الحديد، عادة على شكل كريات، يتم حقنها بغاز مختزل غني بأول أكسيد الكربون والهيدروجين الذي يتفاعل مع أكسيد الحديد، ويزيل الأكسجين ويحوله إلى حديد معدني، ويمكن إنتاجه على شكل حديد إسفنجي أو في قوالب التي يتم معالجتها لاحقًا في فرن القوس الكهربائي.

الأفران الكهربائية والدرفلة أساس مصانع الحديد والصلب

تستند مصانع الصلب إلى إنتاجها على أفران كهربائية التي بدلاً من استخدام الأكسجين النقي كوقود لتوليد درجات الحرارة العالية المطلوبة، تصهر الخردة (أو نسب من حديد الاختزال المباشر) ما يخلق قوسًا كهربائيًا بين الأقطاب الكهربائية والشحنة المعدنية.

أما درفلة الفولاذ فهي تحويل المنتجات شبه المصنعة وتقليل قسمها إلى الأقسام المرغوبة، مع الاستطالة الناتجة عن ذلك، وبشكل عام تعد الدرفلة عملية صناعية إحدى طرق تشكيل المعادن، وتعتمد فكرتها على تمرير المعدن على البارد أو الساخن عبر أجسام أسطوانية ثقيلة وذات صلادة عالية وذلك بهدف تقليل سمك الصفائح أو قطر القضبان، وتتم عملية الدرفلة على الساخن في درجات حرارة عالية ولها تأثيرات ليس فقط على أبعاد العناصر ولكن أيضًا على الهيكل الحبيبي للفولاذ، ما يحسن الصلابة والمقاومة والليونة وتعطي الألواح والشرائط سطحًا أملس.

أنواع الفولاذ

الفولاذ الكربوني هو الذي يحتوي فقط على الكربون والحديد مع إضافات صغيرة من المنجنيز وكميات صغيرة أخرى من العناصر غير النقية ويمثل حوالي 85٪ من إجمالي إنتاج الصلب.

وتحتوي سبائك الفولاذ على عنصر أو أكثر من عناصر السبائك بخلاف الحديد والكربون التي تمت إضافتها لغرض ضمان عدم الحصول على خصائص الفولاذ الكربوني بعض التأثيرات المطلوبة مع عناصر صناعة السبائك هي:

• مقاومة وصلابة أكبر.
• مقاومة أكبر للتأثيرات.
• زيادة مقاومة التآكل.
• تحسين التشغيل الآلي.
• صلابة حمراء (صلابة في درجات حرارة عالية).
• زيادة العمق الذي يمكن أن يصلب الفولاذ به.

هناك ثلاث فئات تصنيف لهذه السبائك الفولاذية:

1. الفولاذ السبائكي الإنشائي: هو نوع الفولاذ المستخدم في أجزاء مختلفة من الآلات، مثل التروس والأعمدة والرافعات. كما أنها تستخدم في هياكل المباني، وبناء هياكل السيارات، والجسور، والسفن وما شابه ذلك.
2. سبائك الأدوات الفولاذية هي فولاذ عالي الجودة يستخدم في أدوات قطع وتشكيل المعادن وغير المعدنية.
3. سبائك الفولاذ الخاصة عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ التي تحتوي على محتوى من الكروم، وبصفة عامة بمحتوى أكبر من 12٪، ويتم استخدام هذا الفولاذ ذو الصلابة الكبيرة والمقاومة العالية لدرجات الحرارة المرتفعة والتآكل في التوربينات البخارية والتروس والأعمدة.

أهم العناصر لصناعة الحديد والصلب

العناصر الأكثر شيوعًا في صناعة السبائك وتأثيرها على خصائص الفولاذ هي:

• الألمنيوم: يستخدم بكميات صغيرة يعمل كمزيل للأكسدة وينتج حبيبات دقيقة.
• البورون: يزيد من الصلابة (العمق الذي يمكن أن يصلب الفولاذ به).
• الكروم: يزيد من عمق التصلب ويحسن مقاومة التآكل والتآكل.
• النحاس: يحسن مقاومة التآكل الجوي.
• المنغنيز: يعمل كمزيل للأكسدة ويعمل على تحييد الآثار الضارة للكبريت، ويسهل التصفيح والقولبة، ويزيد من تغلغل المزاج ويحسن القوة والمتانة؛ نظرًا لخصائصه، فهو عنصر أساسي في جميع أنواع الفولاذ التجاري.
• الموليبدينوم: يحسن خصائص المعالجة الحرارية، كما يزيد الصلابة ومقاومة درجات الحرارة المرتفعة.
• النيكل: يحسن خصائص المعالجة الحرارية عن طريق تقليل درجة حرارة التصلب، وبالاشتراك مع الكروم، فإنه يزيد من الصلابة ومقاومة التآكل.
• السيليكون: يستخدم كمزيل للأكسدة ومقوي.
• الكبريت: على الرغم من اعتباره عادة شوائب، إلا أن استخدامه بكميات كبيرة (تصل إلى 3٪) يزيد من قابلية تشكيل الكربون وسبائك الفولاذ.
• التيتانيوم: يعمل كمزيل للأكسدة ويمنع نمو الحبيبات، ويزيد من مقاومة درجات الحرارة المرتفعة.
• التنغستن: يوفر مقاومة كبيرة للتآكل والصلابة في درجات الحرارة العالية، ولهذا السبب يتم استخدامه في إنتاج أدوات الصلب.
• الفاناديوم: يزيد الصلابة ومقاومة الصدمات ومقاومة التعب، ويساهم في تكوين الحبوب الدقيقة.

إنشاء مصنع لصناعة الحديد والصلب

بشكل عام إن إنشاء مصنع لصناعة الحديد والصلب أمر مهم للاقتصاد المحلي، حيث يساهم هذا المشروع في القضاء على نسبة البطالة، فالمصنع الواحد يحتاج إلى أكثر من 30 ألف عامل، بالإضافة إلى أنه عمل يتطلب ورديات بمواعيد مختلفة كي لا يتم إجهاد العامل، وبالتالي عدد الموظفين كبير؛ ما يساهم بدوره في الحد من أزمة البطالة التي تعاني منها الدول العربية، كما أن المشروع يساهم في زيادة اقتصادات الدولة، ويتراوح الاستثمار في مشروع صناعة الحديد والصلب بين 10.0مليون إلى 15.0مليون دولار.