به گزارش میمتالز، سنگ آهن، زغال سنگ، سنگ آهک و فولاد قراضه، چهار ماده اولیه اصلی در فرآیند فولادسازی هستند که میزان مصرف و ترکیب آنها به مسیر تولید فولاد وابسته است. بر اساس دادههای worldsteel، حدود ۷۰ درصد فولاد جهان از مسیر کوره بلند و کوره اکسیژنی پایه (BF/BOF) و حدود ۳۰ درصد از مسیر کوره قوس الکتریکی (EAF) تولید میشود.
در مسیر یکپارچه BF/BOF، برای تولید یکهزار کیلوگرم فولاد خام بهطور متوسط یکهزار و ۳۷۰ کیلوگرم سنگ آهن، ۷۸۰ کیلوگرم زغال سنگ متالورژیکی، ۲۷۰ کیلوگرم سنگ آهک و ۱۲۵ کیلوگرم فولاد قراضه نیاز است. در مسیر EAF مبتنی بر قراضه نیز برای تولید همین میزان فولاد، بهطور متوسط ۷۱۰ کیلوگرم قراضه، ۵۸۶ کیلوگرم سنگ آهن، ۱۵۰ کیلوگرم زغال سنگ، ۸۸ کیلوگرم سنگ آهک و ۲.۳ گیگاژول برق نیاز است.
سنگ آهن و زغال سنگ متالورژیکی عمدتاً در فرآیند تولید آهن در کوره بلند مصرف میشوند. در این فرآیند، زغال سنگ ککشو به کک تبدیل شده و بهعنوان سوخت و عامل احیاکننده اصلی به کار میرود. بهطور معمول برای تولید یک تن چدن خام حدود ۱.۶ تن سنگ آهن و ۴۵۰ کیلوگرم کک مصرف میشود و بخشی از کک نیز میتواند با تزریق زغال سنگ پودرشده جایگزین شود.
سنگ آهن مهمترین ماده اولیه تولید فولاد است و ۹۸ درصد سنگ آهن استخراجشده جهان در تولید فولاد مصرف میشود. این ماده عمدتاً در معادن روباز استرالیا و برزیل استخراج و از طریق خطوط ریلی به بنادر اختصاصی و سپس به کارخانههای فولاد در آسیا و اروپا منتقل میشود.
منابع جهانی سنگ آهن بیش از ۸۰۰ میلیارد تن سنگ معدن برآورد شده که حاوی بیش از ۲۳۰ میلیارد تن آهن است. استرالیا و برزیل نیز هر کدام حدود یکسوم صادرات جهانی سنگ آهن را در اختیار دارند.
در سال ۲۰۲۴، استرالیا با تولید ۹۵۳.۸۷۶ میلیون تن بزرگترین تولیدکننده سنگ آهن جهان بود و برزیل، چین و هند در رتبههای بعدی قرار گرفتند. ایران نیز با تولید ۶۷.۶۵۱ میلیون تن در جایگاه هفتم جهان قرار داشت.
در بخش صادرات نیز استرالیا با ۹۰۱.۶۴۷ میلیون تن و برزیل با ۳۸۹.۲۳۲ میلیون تن در رتبههای نخست قرار داشتند. ایران با صادرات ۲۲.۴۱۹ میلیون تن در رتبه هشتم جهان ایستاد.

حدود یک میلیارد تن زغال سنگ متالورژیکی سالانه در تولید فولاد جهان مصرف میشود که معادل حدود ۱۵ درصد کل مصرف جهانی زغال سنگ است. چین بزرگترین تولیدکننده زغال سنگ ککشو و استرالیا با حدود ۲۰۰ میلیون تن از مجموع ۳۱۰ میلیون تن صادرات جهانی، بزرگترین صادرکننده زغال سنگ متالورژیکی است.
در کنار سنگ آهن و زغال سنگ، قراضه فولادی یکی از مهمترین مواد اولیه زنجیره فولاد محسوب میشود. فولاد به دلیل قابلیت بازیافت ۱۰۰ درصدی، بیشترین ماده بازیافتی جهان است و مصرف حداکثری قراضه میتواند انتشار کربن و مصرف منابع را کاهش دهد. برآوردهای worldsteel نشان میدهد استفاده از هر تن قراضه در تولید فولاد، از انتشار ۱.۵ تن دیاکسیدکربن و مصرف ۱.۴ تن سنگ آهن، ۷۴۰ کیلوگرم زغال سنگ و ۱۲۰ کیلوگرم سنگ آهک جلوگیری میکند.
قراضه میتواند تا ۱۰۰ درصد مواد اولیه کوره قوس الکتریکی و تا ۳۰ درصد مواد اولیه مسیر کوره بلند را تشکیل دهد. با این حال، کمبود قراضه همچنان یک محدودیت جهانی است و پیشبینی میشود تولید فولاد بر پایه سنگ آهن برای سالهای آینده همچنان بیش از نیمی از تولید جهان را تشکیل دهد.
worldsteel برآورد کرده است که دسترسی به قراضه پایان عمر طی سه دهه آینده حدود ۵۰۰ میلیون تن افزایش یابد؛ هرچند توسعه زیرساختهای جمعآوری، تفکیک و بازیافت، بهویژه در کشورهای در حال توسعه، برای استفاده از این ظرفیت ضروری خواهد بود.

این نمودار باید روند افزایش دسترسی به قراضه را از سال ۱۹۹۰ تا ۲۰۵۰ بر اساس دادههای worldsteel نشان دهد و در ادامه بخش مربوط به رشد عرضه قراضه قرار گیرد. در نهایت، صنعت فولاد با افزایش استفاده از قراضه و توسعه کورههای قوس الکتریکی به سمت کاهش انتشار کربن حرکت میکند؛ با این حال، محدودیت عرضه قراضه و تداوم تقاضای جهانی فولاد موجب میشود سنگ آهن همچنان نقش محوری خود را در زنجیره فولاد حفظ کند.