คู่มือการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน Hot Charge

คูม่ อื การเพ่มิ ประสทิ ธภิ าพการใช้
พลงั งานด้วยกระบวนการ
Hot Charge

เมษายน 2561

ค่มู ือการเพิม่ ประสิทธภิ าพของอตุ สาหกรรมเหล็กและเหล็กกลา้ สาหรบั
เตาหลอมเหลก็ ดว้ ยไฟฟ้า (Electric Arc Furnace)
และเตาอบเหลก็ (Reheating Furnace)

เมษายน 2561

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลงั งาน

คณะทำงำน กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนุรักษพ์ ลงั งาน
1. นายกิตติพงษ์ รัตนาพิศทุ ธกิ ลุ กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนรุ ักษพ์ ลงั งาน
2. นายศภุ ชัย เชาวว์ ศิ วชัย กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนรุ ักษ์พลังงาน
3. นายอาวุธ เครือเขือ่ นเพชร กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน
4. นายพนี ทั ประจกั ษว์ งศ์ กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษ์พลังงาน
5. นายวิศรตุ เมธาสทิ ธ์ ที่ปรึกษา
6. คณุ หิน นววงศ์ ท่ปี รึกษา
7. รศ.ดร.จิตตนิ แตงเที่ยง ที่ปรกึ ษา
8. คณุ ไกรฤกษ์ รักสม ที่ปรึกษา
9. คุณทิตตยิ า จันทรล์ ี ท่ปี รกึ ษา
10. คุณอธณิ ัฐ พุทธวิ นชิ ที่ปรึกษา
11. คุณมะลิวรรณ พัฒนาภรณ์

กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

สำรบญั หนา้ ท่ี
1
เรือ่ ง 3
1. บทนา 3
2. กระบวนการผลติ เหล็กและเหล็กกลา้ 6
11
2.1 กระบวนการผลิตเหล็กและเหล็กกลา้ ในภาพรวม 17
2.2 กระบวนการผลติ นาเหล็กกล้าและเหลก็ แทง่ หล่อแบบตอ่ เน่ือง 17
2.3 กระบวนการผลติ เหลก็ ในรปู ผลิตภัณฑต์ ่างๆ 22
3. การวิเคราะห์สมดุลพลงั งาน 26
3.1 การวิเคราะห์สมดุลพลงั งานของเตาหลอมเหลก็ ดว้ ยไฟฟา้ 27
3.2 การวเิ คราะห์สมดลุ พลงั งานของเตาอบเหล็ก 28
4. การเพ่ิมประสทิ ธิภาพพลงั งานของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้า 28
4.1 มาตรการใช้ Foamy Slag เพอื่ ลดความรอ้ นสูญเสีย 30
4.2 มาตรการใช้หวั เผา Oxy-Fuel และ Oxygen Lance 30
4.3 มาตรการอุน่ เศษเหล็กก่อนเขา้ เตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟา้ 31
4.4 มาตรการ Eccentric Bottom Tapping (EBT) 31
4.5 มาตรการประยกุ ต์ใช้อปุ กรณป์ รบั ความเร็วรอบให้แก่พัดลม Off-gas 32
4.6 มาตรการควบคุมการทางานเตาหลอมด้วย Neural Network 32
4.7 มาตรการใชเ้ ตาหลอมเหลก็ ด้วยไฟฟา้ แบบกระแสตรง 34
4.8 มาตรการใช้หม้อแปลงไฟฟา้ กาลังสูง (Ultra High Power Transformer) 34
4.9 มาตรการปรบั ปรุงฉนวนเตาหลอมเหลก็ ด้วยไฟฟ้า 35
5. การเพิม่ ประสทิ ธภิ าพพลังงานของเตาอบเหลก็ 35
5.1 มาตรการควบคุมการผลิตในเตาอบเหลก็ ใหเ้ หมาะสม 36
5.2 มาตรการควบคมุ อุณหภูมิของเตาอบเหล็กให้เหมาะสม 37
5.3 มาตรการใช้หัวเผา Regenerative และ Recuperative 38
5.4 มาตรการใช้ Recuperator ประสิทธภิ าพสงู 39
5.5 มาตรการใชห้ ัวเผา Oxy-Fuel
5.6 มาตรการฉนวนเซรามิคไฟเบอรส์ าหรับเตาอบเหลก็
5.7 มาตรการ Hot Charge

ภาคผนวก ก ตวั อยา่ งการคานวณสมดุลพลังงาน 42
ภาคผนวก ข ตวั ยอ่ และความหมาย 50
เอกสารอ้างองิ 51

กรมพฒั นาพลังงานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

1. บทนำ

อุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้านันถือว่าเป็นอุตสาหกรรมพืนฐานของประเทศทีใ่ ช้พลังงานในอันดับ
สูงในอันดับต้นๆ และ มีความจาเป็นอย่างยิ่งท่ีจะต้องได้รับการปรับปรุงพัฒนา ซ่ึงไม่เพียงแต่การพัฒนาเพื่อ
เพิ่มประสทิ ธิภาพในด้านตา่ งๆ ของโรงเหลก็ เทา่ นันทีจ่ ะกอ่ ใหเ้ กิดผลกระทบเชิงบวกกบั ภาพรวมการใชพ้ ลังงาน
ของประเทศ แต่ยังรวมถึงความจาเป็นที่ต้องมีอุตสาหกรรมเหล็กเพ่ือเป็นอุตสาหกรรมพืนฐานหลักในการ
พัฒนาอุตสาหกรรมต่อเนื่องอ่ืนๆ ท่ีเปน็ อุตสาหกรรมยุทธศาสตร์หลักของประเทศ เช่น อุตสาหกรรมยานยนต์
อตุ สาหกรรมเคร่อื งใช้ไฟฟ้า อุตสาหกรรมวัสดุกอ่ สร้าง อุตสาหกรรมเฟอร์นิเจอร์ เปน็ ต้น

โครงสร้างของอุตสาหกรรมเหล็ก สามารถแบ่งได้ 3 ขัน คือ อุตสาหกรรมเหล็กขันต้น ขันกลาง และ
ขนั ปลาย โดยทอ่ี ุตสาหกรรมเหล็กขันต้นเปน็ อตุ สาหกรรมเหล็กถลุง (Pig Iron) และเหลก็ พรุน (Sponge Iron)
ซ่ึงจัดได้ว่าเป็นกระบวนการเริ่มต้นของอุตสาหกรรมเหล็กที่มีความสาคัญอย่างมากต่อศักยภาพในการพัฒนา
อตุ สาหกรรมเหล็กและอุตสาหกรรมที่ต่อเน่ืองจากอุตสาหกรรมเหล็ก อุตสาหกรรมเหลก็ ขันกลางเป็นขันที่นา
ผลิตภัณฑ์จากการผลิตเหล็กขันต้นทังที่เป็นของเหลวและของแข็ง รวมถึงเศษเหลก็ (Scrap) มาหลอมปรบั ปรุง
คุณสมบัติและส่วนผสมทางเคมีของธาตุต่างๆ เช่น เหล็ก (Fe) คาร์บอน (C) ซิลิกอน (Si) อลูมิเนียม (Al) เป็น
ต้น เพ่ือให้ได้เป็นเหล็กกล้า สาหรับประเทศไทยผู้ผลิตขันกลางทุกรายจะผลิตด้วยเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้า
(Electric Arc Furnace หรือ EAF) โดยใช้เศษเหลก็ เป็นวัตถุหลักในการผลิต นอกจากการผลิตเหล็กกล้าแล้ว
อุตสาหกรรมขันกลางนียงั รวมถึงการหล่อเหล็กกล้าให้เป็นผลิตภัณฑ์กง่ึ สาเร็จรูปทมี่ ีอยู่ 3 ประเภทได้แก่ เหล็ก
แท่งเล็กหรือเหล็กแท่งทั่วไป (Billet) เหล็กแท่งแบน (Slab) และเหล็กแท่งใหญ่ (Bloom) ส่วนอุตสาหกรรม
เหล็กขันปลายเป็นขนั ของการแปรรูปผลิตภัณฑ์กึ่งสาเร็จรูปดว้ ยกระบวนการต่างๆ ได้แก่ การรดี รอ้ นซง่ึ จะต้อง
ผ่านอุ่นเหล็กแท่งให้ร้อนขึนด้วยเตาอบเหล็ก (Reheating Furnace หรือ RHF) การรีดเย็น การเคลือบผิว
การผลิตท่อเหล็ก การตีเหล็กขึนรูป ได้แก่ผลิตภัณฑ์ เหล็กเส้น เหล็กลวด เหล็กแผ่นรีดร้อน เหล็กแผ่นรีดเย็น
เหล็กแผ่นเคลือบ เหล็กโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อน เป็นต้น ซึ่งจะนาไปใช้เป็นวัตถุดิบทางการผลิตใน
อตุ สาหกรรมตอ่ เนื่องอ่ืนๆ ต่อไป

สาหรับในประเทศไทยนันอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าจะจัดอยู่ในอุตสาหกรรมขันกลางและขัน
ปลายเท่านัน โดยมีสัดส่วนการบริโภคพลังงานอยู่ที่ร้อยละ 3.91 ของการบริโภคพลังงานขันสุดท้ายของกลุ่ม
อตุ สาหกรรมหรือท่ีประมาณ 900 ktoe หรือเทียบเป็นมลู คา่ การนาเข้าพลงั งานมากกว่า 18,000 ล้านบาท ซ่ึง
จัดอยู่ในอับดบั 5 รองจากอุตสาหกรรมอโลหะ อาหารและเครื่องดม่ื เคมี และกระดาษ

คมู่ ือฉบับนีจะเป็นการรวบรวมเทคโนโลยีต่างๆ เพื่อเพ่ิมประสิทธิภาพพลังงานของอุตสาหกรรมเหล็ก
และเหล็กกล้าในภาพกว้าง โดยเน้นไปที่เตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าและเตาอบเหล็กซึ่งเป็นเครื่องจักรท่ีมีการใช้
พลงั งานอย่างมีนยั สาคญั และเป็นเคร่อื งจักรท่ีมกี ารใช้งานอย่างแพรห่ ลายในประเทศ ทังนีข้อมลู ตา่ งๆ ในคมู่ ือ
ฉบบั นจี ะสามารถนาไปใช้เพื่อประเมนิ ศักยภาพของพลังงานทป่ี ระหยดั ไดแ้ ละเพ่อื นาไปเปน็ ขอ้ มูลประกอบการ
ตัดสินใจลงทุนในมาตรการประหยัดพลังงานต่างๆ คณะทางานจึงหวังเป็นอย่างย่ิงว่าคู่มือฉบับนีจะเป็น
ประโยชน์ต่อโรงงานอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าท่ีมีเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าและเตาอบเหล็ก ตลอดจน

-1-

กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลงั งาน

ผู้เก่ียวข้องอ่ืนๆ ในการนาไปประยุกต์ใช้เป็นต้นแบบและเป็นแนวทางในการดาเนินการศึกษาวิเคราะห์ วิจัย
ด้านการอนุรักษ์พลังงานในอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า เพื่อการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและลด
ค่าใช้จ่ายในดา้ นพลังงานต่อไป

-2-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลงั งาน

2. กระบวนกำรผลิตเหล็กและเหลก็ กลำ้

2.1 กระบวนกำรผลิตเหล็กและเหลก็ กล้ำในภำพรวม
อุตสาหกรรมเหล็กเป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีผลิตภัณฑ์เหล็กอยู่หลายประเภท อุตสาหกรรม

เหลก็ โดยภาพรวมสามารถแบ่งประเภทของอุตสาหกรรมเหล็กตามขนั ตอนการผลิตออกไดเ้ ป็น 3 ขันตอนหลัก
คือขันตน้ ขนั กลาง และขันปลาย ดงั แสดงตามรูปท่ี 2.1ก และ 2.1ข โดยมีรายละเอยี ดแตล่ ะขนั ดังนี

รปู ท่ี 2.1ก โครงสร้างกระบวนการผลติ ในอตุ สาหกรรมเหล็กและเหลก็ กลา้ ของเหล็กขันต้นและเหล็กขันกลาง

-3-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลงั งาน

รูปที่ 2.1ข โครงสร้างกระบวนการผลติ ในอตุ สาหกรรมเหล็กและเหล็กกลา้ ของเหลก็ ขันปลาย
-4-

กรมพฒั นาพลังงานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลงั งาน

2.1.1) อตุ สาหกรรมเหลก็ ขันตน้
การผลิตเหล็กเริ่มจากการนาเอาวัตถุดิบคือ สินแร่เหล็ก (Iron Ore) ที่ได้จากเหมืองเหล็กมาผ่าน

กระบวนถลุง โดยทีก่ ระบวนการถลุงแร่เหล็กมสี องวิธีคอื เตาถลุงแบบพ่นลม (Blast Furnace) ซงึ่ ประกอบด้วย
เตาหลอมท่ีมีปล่องสูงและใช้วิธีอัดอากาศร้อนเข้าทางด้านล่างโดยใช้ถ่านหินเป็นเชือเพลิงเพ่ือเร่งความร้อนถึง
อุณหภูมิท่ีไปแยกเหล็กออกจากส่ิงเจือปนอื่น ๆ ผลลัพธ์เป็นเหล็กถลุง (Pig Iron) ส่วนเตาหลอมแบบอุณหภูมิ
ต่า (Direct Reduction) ใช้วิธีพ่นแก๊สที่เป็น Reducing Gas เข้าไปทาปฏิกิริยากับแร่เหล็กในเตาถลุง ผลลัพธ์
ที่ได้เป็นเหล็กพรุน (Sponge iron) โดยที่ทังเหล็กถลุงและเหล็กพรุนเป็นวัตถุดิบพืนฐานสาหรับการผลิต
ผลิตภณั ฑ์เหล็กทงั หมด
2.1.2) อุตสาหกรรมเหล็กขนั กลาง

ในขันนีเป็นการนาเอาผลิตภัณฑ์จากอุตสาหกรรมเหล็กขันต้นคือ เหล็กถลุงมาเข้าเตาหลอมละลาย
ออกซิเจน (Basic Oxygen Furnace) เป็นนาเหล็ก หรือนาเอาเหล็กพรุนมาเข้าเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้า
จากนัน นาเหล็กก็จะเข้าสู่กระบวนการปรุงคุณภาพของนาเหล็กเพ่ือให้ได้คุณสมบัติของเหล็กกล้าตามที่
ต้องการ จากนันนาเหล็กก็จะผ่านกระบวนขึนรูปให้เป็นผลิตภัณฑ์กึ่งสาเร็จรูปหรือเหล็กแท่งชนิดต่างๆ
สาหรับในประเทศไทยที่ไม่มีอุตสาหกรรมเหล็กต้นนัน จะเริ่มท่ีอุตสาหกรรมเหล็กขันกลางนีโดยการนาเศษ
เหล็กเป็นวัตถุดิบเข้าหลอมในเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าและปรับปรุงคุณภาพเพื่อให้ได้เหล็กกล้าในรูปของ
ผลิตภัณฑก์ ึง่ สาเร็จรปู หรอื เหลก็ แทง่ ชนิดตา่ ง ๆ เชน่ กัน

ในประเทศไทย ผู้ผลิตเหลก็ ขนั กลางสว่ นใหญ่จะเป็นผผู้ ลิตเหล็กขนั ปลายด้วยเพื่อใชป้ ระโยชน์จากการ
ประหยัดขนาด (Economies of Scale) ทังนี ผลิตภัณฑ์ขันกลางที่เกินกว่าความต้องการผลิตขันปลายของ
ตนเองก็จะขายให้แก่ผู้ผลิตขันปลายอ่ืน ๆ ด้วย อุตสาหกรรมเหล็กขันกลางของไทยใช้วัตถุดิบร้อยละ 90 เป็น
เศษเหล็ก ทังนีมีความตอ้ งการใช้เศษเหล็กปีละประมาณ 2.1-2.6 ล้านตัน แต่ในประเทศ มีเศษเหล็กหมนุ เวยี น
ใช้เพียงปีละประมาณ 1.5-1.9 ล้านตัน ทาให้ต้องมีการนาเข้าเศษเหล็กจากต่างประเทศปีละประมาณ 6-9
แสนตัน
2.1.3) อุตสาหกรรมเหล็กขันปลาย

ในขันนีวัตถุดิบขันกลางคือผลิตภัณฑ์กึ่งสาเร็จรูปหรือเหล็กแท่งชนิดต่างๆ จะถูกนามาผ่าน
กระบวนการรีดร้อน รีดเย็น หล่อ หรือตีขึนรูป ให้เป็นผลิตภัณฑ์เหล็กขันปลาย ทังนีหากนาเหล็กแท่งเล็กเป็น
วัตถุดิบในการรีดซาผลท่ีได้ก็จะเป็นผลิตภัณฑ์เหล็กรูปทรงยาว (Long Product) ได้แก่ เหล็กเส้น เหล็กลวด
ลวดเหล็กแรงดึงสูง และ เหล็กโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อน ส่วนเหล็กแท่งใหญ่นันจะถูกรีดเป็นผลิตเหล็ก
โครงสร้างรูปพรรณรีดร้อนขนาดใหญ่ ในขณะที่เหล็กแท่งแบนจะถูกรีดเป็นผลิตภัณฑ์เหล็กทรงแบน (Flat
Product) ไดแ้ ก่ เหลก็ แผ่นรีดรอ้ นและเหล็กแผ่นรดี เยน็ ตา่ ง ๆ หรือนาไปชุบดีบกุ หรอื สงั กะสีเป็นเหล็กแผ่นชุบ
ดีบุกและเหล็กแผ่นชุบสังกะสี เป็นต้น ส่วนผลิตภัณฑ์เหล็กหล่อนัน จะผลิตด้วยการหล่อเศษเหล็กขึนรูปเป็น
วสั ดุเหล็กรูปทรงต่าง ๆ เพอื่ การใช้งานเฉพาะอยา่ งต่อไป

-5-

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

อุตสาหกรรมเหล็กในประเทศไทยส่วนใหญ่เป็นอุตสาหกรรมขันปลายท่ีผลิตทังเหล็กเส้น เหล็กลวด
และเหล็กแผ่นชนิดต่าง ๆ เพื่อสนองความต้องการของอุตสาหกรรมต่อเน่ืองภายในประเทศ ผลิตภัณฑ์จาก
ขนั ตอนนีสามารถแบ่งตามรปู ทรงของผลติ ภัณฑไ์ ดเ้ ปน็
2.1.3.1) อตุ สาหกรรมเหล็กทรงยาว

อุตสาหกรรมเหล็กทรงยาวเป็นอุตสาหกรรมที่ได้ผลิตภัณฑ์เป็นเหล็กเส้น เหล็กลวด และเหล็ก
โครงสร้างรูปพรรณ เพอื่ ใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้างและอุตสาหกรรมที่เกยี่ วข้อง มีกระบวนการผลิต 2 สว่ นคือ
กระบวนการหลอม และกระบวนการรีด ส่วนใหญ่แล้วกระบวนการหลอมนันจะมีความคล้ายคลึงกัน แต่จะ
ต่างกันที่กระบวนการรีดท่ีทาการขึนรูปเหล็กแท่งให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ชนิดต่างๆ ทังนีผู้ผลิตอาจมีทังเตา
หลอมเหลก็ ดว้ ยไฟฟ้าและโรงรีดเหล็กอยู่ในโรงงานเดยี วกัน หรอื มเี ฉพาะโรงรีดเหลก็ เพยี งอยา่ งเดยี วก็ได้
2.1.3.2) อตุ สาหกรรมเหลก็ ทรงแบน

อุตสาหกรรมเหล็กทรงแบนมีผลิตภัณฑ์จาแนกออกเป็น 4 กลุ่มใหญ่คือ เหล็กแผ่นรีดร้อน เหล็กแผ่น
รีดเย็น เหล็กแผ่นเคลือบ และท่อเหล็ก ส่วนของเหล็กแผ่นรีดร้อนจะใช้เหล็กแท่งแบนเป็นวัตถุดิบ ผ่าน
กระบวนการอุ่นด้วยเตาอบเหล็กให้มีอุณหภูมิสูงขึนและทาการรีดร้อนเพื่อลดขนาดให้เป็นแผ่นบาง มีทัง
ผลิตภัณฑ์ในลักษณะท่ีเป็นแผ่น (Plates) และเป็นม้วน (Coils) เพ่ือเป็นวัตถุดิบในการผลิตถังแก๊ส ถังเหล็ก ตู้
คอนเทนเนอร์ ทอ่ เหล็กกล้า และชินส่วนยานยนต์ เป็นส่วนของเหล็กแผน่ รีดเย็นนันจะใชเ้ หล็กแผ่นรีดร้อนเป็น
วัตถุดิบ ผ่านกระบวนการรีดเย็นเพ่ือลดขนาดของเหล็กแผ่นรีดร้อนให้มีความหนาลดลง ตลอดจนมีการ
ปรับปรงุ คุณภาพต่าง ๆ เช่น ความเรียบผิว ความแข็งแรงทางแรงดึง เป็นต้น ส่วนของเหล็กแผ่นเคลือบนันจะ
ใช้เหล็กแผ่นรีดเย็นเป็นวัตถุดิบ นามาผ่านกระบวนการชุบหรือเคลือบผิวด้วยโลหะต่าง ๆ เช่น ดีบุก สังกะสี
เป็นต้น ให้ได้ผลิตภัณฑ์เหล็กแผ่นเคลือบไปใช้ในอุตสาหกรรมต่อเนื่องอ่ืน ๆ ส่วนของท่อเหล็กนันจะใช้เหล็ก
แผ่นรดี รอ้ นเป็นวัตถุดิบเพอ่ื ขึนรปู ให้เป็นทอ่ ในลักษณะตา่ งๆ

2.2 กระบวนกำรผลติ นำเหล็กกลำ้ และเหลก็ แทง่ หลอ่ แบบต่อเนอ่ื ง
กระบวนการผลิตนาเหล็กกล้าในเอกสารนีจะให้รายละเอียดเฉพาะการผลิตนาเหล็กกล้าโดยใช้เตา

หลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าซ่ึงเป็นกระบวนการท่ีนยิ มใช้ในประเทศไทย โดยกระบวนการดังกล่าวประกอบด้วย การ
หลอมเหล็กกล้าด้วยเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้า การปรุงส่วนประกอบทางเคมีของนาเหล็กกล้า และ
กระบวนการผลิตเหล็กแท่งหล่อแบบตอ่ เนือ่ ง

2.2.1 กระบวนการหลอมเหลก็ กลา้ ด้วยเตาหลอมเหลก็ ด้วยไฟฟา้
การหลอมเหล็กกล้าด้วยเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าจะใช้พลังงงานไฟฟ้าเป็นหลักในการให้ความร้อน

เพ่ือให้เหล็กหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูงประมาณ 1,600oC กระบวนการทางานจะประกอบด้วย 3 ขนั ตอนหลัก
คอื การบรรจุวัตถุดิบ การหลอม และการเทนาเหล็ก ข้อดีของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟา้ ข้อหน่ึงคือสามารถใช้
เศษเหล็กเปน็ วัตถุดิบในการหลอมเพอ่ื ใช้งานใหม่ได้ นอกจากนีเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้ายังเหมาะสาหรับการ
ผลิตเหล็กกล้าธาตุผสมสูง เนื่องจากสามารถควบคุมกระบวนการผลิตได้ง่าย ค่าใช้จ่ายในการลงทุนต่าเหมาะ

-6-

กรมพฒั นาพลังงานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

สาหรับการผลิตในปริมาณไม่มากโดยขนาดการหลอมแต่ละรอบ (Batch) ส่วนใหญ่อยู่ในช่วงประมาณ 50 –
150 ตนั ของเศษเหลก็

เตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าที่ใช้งานแพร่หลายมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4-8 เมตร โดยระยะเวลาใน
การหลอม (Tap-to-tap time) ประมาณ 50 นาทีตอ่ การหลอมแต่ละรอบ ส่วนประกอบทีส่ าคัญของเตาหลอม
เหลก็ ด้วยไฟฟา้ แสดงใน รปู ที่ 2.2.1 กล่าวคือ

 แทง่ อเิ ลก็ โทรด 3 แท่ง ซึ่งทาจากกราไฟต์ สาหรบั ใหพ้ ลงั งานในการหลอม
 รูเทด้านล่างโดยการเอียงเตา (Eccentric Bottom Tapping) สาหรับเทนาเหล็กกล้าโดยหลีกเลี่ยง

การปนเปื้อนจากสแลก (Slag) ที่อยดู่ า้ นบนผิวนาเหลก็ กล้า
 ประตูสาหรบั เทสแลก
 ช่องสาหรับเติมเศษเหล็กและวัสดุอื่นๆ ได้แก่ ปูนขาว (Lime, CaO) โดโลไมต์ (Dolomite,

CaMg(CO3)2) เปน็ ต้น
 ทอ่ ทางเข้าของออกซิเจนและคารบ์ อน สาหรบั ใช้ในปฏกิ ิริยาออกซิเดชนั่
 ผนังเตาและหลังคาที่หลอ่ เย็นด้วยนา

รปู ที่ 2.2.1 ภาพแสดงส่วนประกอบทสี่ าคัญของเตาหลอมเหลก็ ดว้ ยไฟฟา้
ในการหลอมเพื่อให้ได้นาเหล็กกล้า 1 ตนั จะใชว้ ตั ถุดิบเหล็กและวสั ดสุ นิ เปลืองตา่ ง ๆ ได้แก่ เศษเหล็ก
อเิ ล็กโทรด ปนู ขาวหรือโดโลไมต์ ออกซิเจน แก๊สธรรมชาติ ถ่านหนิ และอิฐทนไฟ ซึง่ สัดส่วนโดยประมาณแสดง
ในตารางท่ี 2.2.1 ซึ่งพบว่า การใช้วัตถุดิบที่เป็นเศษเหล็ก 1,100 กิโลกรัม สามารถผลิตนาเหล็กกล้าได้ 1,000
กิโลกรมั ซ่ืงถือวา่ เปน็ วธิ กี ารผลิตโดยเตาหลอมเหลก็ ด้วยไฟฟ้าได้ผลผลิต (Yield) สูงมาก

-7-

กรมพฒั นาพลังงานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

ตารางที่ 2.2.1 สมดลุ มวลโดยประมาณในการผลิตเหลก็ กล้าโดยเตาหลอมเหล็กดว้ ยไฟฟ้า

มวลเขา้ สเู่ ตาหลอมเหลก็ ด้วยไฟฟ้า ม ว ล อ อ ก จ า ก เ ต า ห ล อ ม เ ห ล็ ก ด้ ว ย
ไฟฟา้
เศษเหลก็ 1,050-1,100 kg เหลก็ กล้า 1,000 kg
อเิ ลก็ โทรด 1-3 kg สแลก 100-200 kg
ปูนขาว (Lime/dolomite) 25-50 kg ไอเสีย 150-250 kg
ออกซเิ จน 15-50 kg
แก๊สธรรมชาติ 5-10 kg
ถา่ นหนิ 5-15 kg
อิฐทนไฟ 3-12 kg

2.2.2 กระบวนการปรุงส่วนประกอบทางเคมีของนาเหลก็ กลา้

หลังจากการหลอมและปรงุ ส่วนประกอบทางเคมีขันแรกท่ีเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าแล้ว ในการผลิต

เหล็กกล้าปัจจุบันมีการพัฒนาผลิตภัณฑ์เกรดใหม่ ๆ ตลอดจนมีความต้องการผลิตภัณฑ์เหล็กกล้าที่มีช่วง

ส่วนประกอบทางเคมีท่ีแคบเพ่ือควบคุมสมบัติทางกลท่ีแน่นอนย่ิงขึน การปรับละเอียดส่วนประกอบทางเคมี

ของนาเหล็กกล้าหรือที่รู้จักกันในชื่อโลหะวิทยาขันท่ีสอง (Secondary Metallurgy) จะเป็นขันตอนที่อยู่

ระหว่างเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าและโรงหล่อโดยครอบคลุมตังแต่การป้องกันการปนเปื้อนของนาเหล็กกล้า

จากสแลกในระหว่างการเทนาเหล็กกล้าจนกระทั่งได้นาเหล็กกล้าที่เป็นไปตามข้อกาหนดของโรงหล่อ ซึ่งจะ

เกยี่ วข้องกับการดาเนนิ การหลัก ๆ ดงั นี

 การปรับแต่งส่วนประกอบทางเคมีโดยการเพ่ิมหรือลดธาตุต่าง ๆ ตลอดจนการควบคุมปริมาณแก๊สที่

ละลายในนาเหลก็ กลา้ ใหอ้ ยู่ในระดบั ท่ตี ้องการ

 การควบคุมอณุ หภมู ใิ หเ้ หมาะสม (โดยการเพิม่ หรอื ลดอณุ หภมู ิ) กอ่ นจะส่งนาเหลก็ กล้าสโู่ รงหลอ่

 การผสมให้ส่วนประกอบทางเคมแี ละอณุ หภมู ิของนาเหลก็ กลา้ มีความสม่าเสมอ

 การปรับปรุงรปู ร่างของสารฝังใน (Inclusion) ท่ีเหลอื อยูใ่ นนาเหล็กกลา้ ให้มลี กั ษณะกลม

สมการทางเคมสี าคญั ของขนั ตอนการปรุงนาเหล็กมีดงั นี

C + 0.5 O2  CO

C + O2  CO2

Fe + 0.5 O2  FeO

Si + O2  SiO2

2 Al + 1.5 O2  Al2O3

-8-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลงั งาน

ทังนีเครื่องจักรและอุปกรณ์ที่ใช้ในการปรุงนาเหล็กกล้าให้ได้ส่วนประกอบทางเคมี อุณหภูมิ และสมบัติด้าน
ต่าง ๆ ตามต้องการ จะถูกติดตังโดยพิจารณาจากชนิดของผลิตภัณฑ์เหล็กกล้าที่ผลิตและเทคโนโลยี
กระบวนการผลิตที่ใช้ซึ่งได้แก่ เคร่ืองกาจัดแก๊สโดยสูญญากาศแบบ RH (Ruhrstahl-Hausen Vacuum
Degasser) เบ้ารับนาโลหะที่สามารถให้ความร้อนได้ (Ladle Furnace) เตาแบบ AOD (Argon Oxygen
Decarburiazation Furnace) และเตาแบบ VOD (Vacuum Oxygen Decarburization Furnace)

2.2.3 กระบวนการผลติ เหลก็ แทง่ หล่อแบบตอ่ เนื่อง
การหล่อเหล็ก คือ การนานาเหล็กที่ได้ปรุงส่วนประกอบทางเคมีแล้วเทลงในแบบเพ่ือให้เกิดการ

แข็งตัวตามรปู ร่างที่ต้องการ โดยสามารถแบง่ ได้เป็น 2 แบบ คือ
 การหล่อแบบทีละแท่ง (Ingot Casting) คือ การหล่อแบบท่ีนาเหล็กกล้าถูกเทลงสู่แบบหล่อที่ไม่
เคล่ือนไหว เพ่ือหล่อเป็นแท่งโลหะ (Ingot) ปัจจุบันการหล่อแบบนี ส่วนใหญ่ใช้เป็นวัตถุดิบสาหรับ
งานตขี ึนรูปรอ้ น
 การหล่อแบบต่อเนื่อง (Continuous Casting) คือ การที่นาเหล็กหลอมเหลวได้ไหลผ่านแบบหล่อ
(Mold) อย่างต่อเน่ืองและแข็งตัวเป็น “ผลิตภัณฑ์ก่ึงสาเร็จ” คือ เหล็กแท่งเล็กหรือเหล็กแท่งทั่วไป
(Billet) เหล็กแท่งใหญ่ (Bloom) หรือเหล็กแท่งแบน (Slab) ซ่ึงสามารถตัดแบ่งและนาไปผ่าน
กระบวนการแปรรูปขันต่อไป

ปัจจุบันในอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าในประเทศนัน จะนิยมใช้การหล่อแบบต่อเน่ือง เนื่องจากช่วยเพิ่ม
ผลผลิตที่ได้รับ ปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์หล่อให้มีความสม่าเสมอ และเพิ่มกาลังการผลิต เคร่ืองจักรท่ี
สาคญั ในกระบวนการหล่อแบบตอ่ เนือ่ งแสดง ในรูปที่ 2.2.3 ประกอบดว้ ย

รปู ที่ 2.2.3 เครือ่ งจักรทใ่ี ช้ในการหลอ่ แบบต่อเน่ือง

-9-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

 เบา้ รับนาโลหะ (Ladle) ทาหน้าท่สี ่งและพักนาเหลก็ รวมถงึ ชว่ ยในด้านการกาจัดสงิ่ เจือปน
 แท่นหมุน (Turret) ใช้รองรับเบ้ารับนาโลหะได้ 2 เบ้า และสามารถหมุนสลับเบ้ารับนาโลหะ เพื่อให้

สามารถทาการหล่อได้อย่างต่อเนือ่ ง
 อุปกรณ์ป้องกันการสัมผัสของนาโลหะที่ถ่ายจากเบ้ารับนาโลหะสู่อ่างพักจากอากาศภายนอกโดย

สามารถควบคมุ อตั ราการไหลของนาโลหะ (Shroud System with Stopper Rod)
 อ่างพัก (Tundish) ทาหน้าที่ถ่ายนาเหล็กสู่แบบหล่อ (Mold) โดยรักษานาโลหะที่ไหลจากเบ้ารับนา

โลหะใหอ้ ยตู่ ัว ไหลอย่างเสถียร อณุ หภูมิสมา่ เสมอ และให้สารประกอบออกไซดล์ อยตัวขนึ มา
 อปุ กรณ์ปอ้ งกนั การสัมผสั ของนาโลหะทถ่ี ่ายจากอา่ งพักสูแ่ บบหล่อจากอากาศภายนอก (Submerged

Entry Nozzle/Tundish Shroud)
 แบบหล่อทองแดง (Copper Mold) ซ่ึงหล่อเยน็ ด้วยนา เพ่ือเรง่ ให้นาโลหะเย็นตัว โดยจะสร้างเปลือก

ทแ่ี ขง็ ตวั ของแท่งโลหะท่หี ลอ่
 อุปกรณ์ให้ความเย็นขันที่ 2 (Secondary Cooling) โดยทาการหล่อเย็นด้วยละอองนาจนกระท่ัง

เหล็กแทง่ หลอ่ แขง็ ตวั ทงั หมดและถกู ดัดใหต้ รง
 สว่ นรองรบั และลูกกลงิ เพอ่ื การดดั เหล็กแท่งหล่อ (Bending Zone Support and Bending Rolls)
 ส่วนท่ที าให้เหล็กแทง่ หลอ่ ตรง (Straightening Zone)
 เครอื่ งตดั เหล็กแท่ง

นาเหล็กกล้าท่ีผลิตจากเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าจะเทสู่เบ้ารับนาโลหะ และผ่านกระบวนการปรุง
สว่ นประกอบทางเคมีขันที่สอง เช่น ท่ีเบา้ รับโลหะทใ่ี ห้ความร้อนได้ (Laddle Furnace) จากนันจะถกู ลาเลียง
มาที่ดา้ นบนของเครอ่ื งหล่อแบบตอ่ เน่ือง จากนัน จึงปล่อยนาเหล็กกล้าผา่ นหัวฉีด (Nozzle) ทางด้านล่างลงสู่
อ่างพัก เหล็กกล้าหลอมเหลวจะไหลจากอ่างพักสู่แบบหล่อทองแดงท่ีมีนาหล่อเย็น โดยเหล็กกล้าหลอมเหลว
จะค่อย ๆ แข็งตัวจากผิวด้านนอกท่ีสัมผัสกับแบบหล่อสู่แกนกลางระหว่างเคลื่อนท่ีลงผ่านแบบหล่อ (ดังนัน
ส่วนของนาเหลก็ กล้าท่ยี งั ไม่แขง็ ตวั จะมีลกั ษณะคลา้ ยกรวย) ขณะทนี่ าโลหะไหลเขา้ แบบหลอ่ ในครังแรกจะกัน
ดา้ นลา่ งของแบบหล่อไว้ด้วยดัมมบ่ี ารห์ รือแม่แบบหยาบ (Dummy Bar) เมือ่ ออกจากแบบหลอ่ แล้ว แทง่ โลหะ
หล่อจะที่มีชันท่ีแข็งตัวเกิดขึนจะถูกดึงให้เคล่อื นที่ออกมาด้วยลกู รีดดึง (Pinch Roll) ถา้ แรงเสียดทานระหว่าง
ผนังภายในแบบหล่อกับแท่งโลหะหล่อสูงกว่าความแข็งแรงของชันเปลือกท่ีแข็งตัว ชันเปลือกที่แข็งตัวจะถูก
ดึงขาด ทาให้เหล็กกล้าหลอมเหลวที่ยังไม่แข็งตัวไหลออกมาเรียกว่าการทะลัก (Breakout) ดังนัน ระหว่าง
การหล่อ จะมีการใช้สารหล่อลื่น และมีระบบทาให้ตัวแบบหล่อมีการเคลื่อนที่ขึน-ลงเป็นจังหวะสม่าเสมอเพื่อ
รักษาคณุ ภาพผวิ ของแทง่ โลหะหลอ่

เหล็กแท่งหล่อท่ีผ่านการให้ความเย็นจากแบบหล่อมาแล้ว จะเข้าสู่ช่วงบริเวณการให้ความเย็นขันที่
สอง โดยอุปกรณ์ประกอบด้วยโครงแนวกันประคองแท่งโลหะหล่อและชุดสเปรย์ ซ่ึงจะให้ความเย็นด้วย การ
ฉีดนาให้เป็นละออง แท่งโลหะหล่อจะถูกลาเลียงผ่านชุดลูกรีดประคอง จากนัน จะผ่านเครื่องปรับตรง
(Straightener) ท่ีเป็นชุดกลุ่มลูกรีดที่ใช้ปรับแก้แท่งโลหะหล่อท่ีโค้งงอให้กลับมาตรงในเคร่ืองหล่อชนิดโค้ง

-10-

กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

เมื่อแท่งโลหะแข็งตัวแล้ว จึงทาการตัดตามความยาวท่ีกาหนดต่อไป ทังนีในการหล่อแบบต่อเนอ่ื ง จะควบคุม
ตัวแปรทางกระบวนการ เพอ่ื ใหไ้ ด้ผลติ ภณั ฑท์ ม่ี ีคุณสมบตั ิตามตอ้ งการ โดยผ่านกลไกและปฏกิ ิริยาสาคญั ไดแ้ ก่
การควบคุมความสะอาดของเหล็กกล้า การหลีกเลี่ยงการรีออกซิเดชั่น การหลกี เลี่ยงการรีซัลเฟอไรเซชั่น การ
ลดการแยกตัวของธาตุผสม

2.3 กระบวนกำรผลติ เหล็กในรูปผลติ ภัณฑ์ตำ่ งๆ
ในกระบวนการผลิตเหล็กเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ในรูปแบบต่างๆ นันถือว่าเป็นส่วนของอุตสาหกรรมขัน

ปลายในอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า วัตถุดิบที่ใช้ก็จะเป็นผลิตภัณฑ์กึ่งสาเร็จรูปหรือก็คือเหล็กแท่งที่ได้
จากอุตสาหกรรมขันกลางหรือได้จากการนาเข้าผลิตภัณฑ์กึ่งสาเร็จรูปโดยตรง ในการผลิตนันเมื่อทาการ
ตรวจสอบคุณภาพและปรับขนาดเหล็กแท่งให้ได้ตามต้องการแล้ว ตัวเหล็กแท่งก็จะถูกส่งไปยังเตาอบเหล็ก
(Reheating Furnace) เพ่ือทาการอุ่นให้มีอุณหภูมิประมาณ 1,050 – 1,200oC ตัวอย่างของเตาอบเหล็กที่
ใช้ในอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าจะแสดงอยู่ในรูปท่ี 2.3 ทังนีส่วนประกอบท่ีสาคัญของเตาอบเหล็กที่ใช้
กนั อย่ใู นปัจจุบันคือ

 ตัวเตา ซ่ึงโดยมากจะแบ่งออกเป็นสามส่วน (Zone) กล่าวคือ ส่วน Preheating ซ่ึงทาหน้าท่อี ุ่นเหล็ก
แท่งโดยนาความร้อนท่ีเหลือจากไอเสียมาใช้ ส่วน Heating ซึ่งทาหน้าท่ีเพ่ิมอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์
ก่ึงสาเร็จรูปผ่านหัวเผา (Burners) และส่วน Soaking ซึ่งทาหน้าที่เพ่ิมระดับการกระจายตัวของ
อุณหภูมภิ ายในเหลก็ แท่งให้มคี วามสม่าเสมอมากยิ่งขนึ ผา่ นหัวเผาอกี ชดุ

 ระบบป้อนเหล็กแท่งเข้าและออกจากเตา ซึ่งโดยมากแล้วจะเป็นระบบทางกลท่ีดันหรือยกเหล็กแท่ง
เขา้ หรอื ออกจากเตา

 ระบบลาเลียง (Conveying System) ซ่ึงทาหน้าท่ีลาเลียงเหล็กแท่งผ่านเตาอบเหล็ก ทังนีระบบ
ลาเลียงจะแบ่งออกเป็นสามประเภทคือ แบบ Pusher แบบ Walking Hearth และแบบ Walking
Beam

 รคี ูเปอเรเตอร์ (Recuperator) เปน็ อุปกรณ์แลกเปลยี่ นความร้อน (Heat Exchanger) ท่ีนาความรอ้ น
เหลือทิงจากไอเสียกลับมาใช้โดยการแลกเปลี่ยนความร้อนกับอากาศท่ีใช้ในการเผาไหม้ ผลที่ได้
อากาศท่ีใช้ในการเผาไหม้จะมอี ณุ หภมู สิ ูงขึนซ่ึงจะส่งผลให้ประสิทธภิ าพการเผาไหม้ดยี งิ่ ขึน

รปู ที่ 2.3 ตวั อยา่ งของเตาอบเหลก็

-11-

กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

หลังจากที่เหล็กแท่งออกจากเตาอบเหล็กแล้ว เหล็กแท่งจะถูกส่งเข้าสู่โรงรีดเพ่ือให้ได้เป็นผลิตภัณฑ์ตามท่ี
ต้องการซงึ่ จะแบง่ ออกเปน็ เหล็กทรงยาวและเหลก็ ทรงแบนดังนี
2.3.1 กระบวนการผลติ เหลก็ ทรงยาว

ในกรณีของเหล็กทรงยาวนันผลิตภัณฑ์จากเหล็กทรงยาวรีดร้อนท่ีได้จากการรีดผลิตภัณฑ์ก่ึงสาเร็จ
หรอื เหลก็ แท่งเล็กหรอื เหลก็ แท่งใหญ่จะแสดงในรูปท่ี 2.3.1ก

รูปที่ 2.3.1ก ผลติ ภณั ฑ์จากเหล็กทรงยาว
 เหล็กเสน้ กลม (Round Bar) และเหลก็ เสน้ ข้ออ้อย (Deformed Bar) สาหรบั งานก่อสร้าง
 เหลก็ ลวด (Rod) สาหรับเปน็ วัตถุดบิ ในการนาไปดงึ เยน็ เพอ่ื ผลิตเปน็ ลวดเหลก็ (Wire)
 เหลก็ เพลาดา สาหรับนาไปปอกผิวหรือดึงเยน็ เพอ่ื ผลิตเปน็ เหลก็ ผิวขาว
 เหล็กโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อน เช่น เหล็กรปู ตัดเอช (H-beam) สาหรับงานโครงสร้างเสา คานและ

โครงตึกขนาดใหญ่ เหล็กรูปตัวไอ (I-beam) สาหรับงานรางเครน เหล็กรูปรางนา (Channel)
สาหรบั งานบันไดและแปหลังคา เหล็กฉาก (Angle) สาหรับเสาส่งไฟฟ้าและวิทยุ เหล็ก Cut-beam
สาหรบั โครงถัก หลงั คา และเขม็ พดื (Sheet Pile) สาหรบั งานกาแพงกนั ดิน
เนื่องจากผลิตภัณฑ์เหล็กทรงยาวรีดร้อนมีหลายชนิดและมีรูปร่างหน้าตัดต่าง ๆ กัน กระบวนการผลิตจึงมี
ลักษณะทคี่ ล้ายคลงึ กนั แตจ่ ะแตกตา่ งกันทชี่ ุดลูกรีดซงึ่ จะสามารถรีดหรือขึนรูปเหล็กใหเ้ ปน็ ผลิตภณั ฑ์ที่มรี ูปร่าง
แตกต่างกัน ดังนนั ในเอกสารนจี ะยกตัวอยา่ งกระบวนการผลิตเหล็กเส้นและเหล็กลวดเป็นหลัก กระบวนการ
ผลิตเหล็กเส้นและเหล็กลวด (Round/Deformed bar, Wire rod) จะเร่ิมจากการนาเหล็กแท่งเล็ก (Billet)

-12-

กรมพฒั นาพลังงานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

มาทาการอบในเตาอบเหล็กจนได้อุณหภูมิที่กาหนดระหว่าง 1,050 – 1,200oC ทังแท่ง แล้วจึงป้อนเหล็กแท่ง
เข้าสรู่ ายการรีดทป่ี ระกอบด้วยชุดของลูกรดี ประมาณ 10 - 16 ชุดที่จะลดขนาดที่ละขนั จนได้ผลติ ภัณฑท์ ข่ี นาด
ตามต้องการ สาหรับเหล็กลวดเนือ่ งจากมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก โดยมีขนาดมาตรฐานท่ี 5.5 มิลลิเมตร
จะมีชุดของลูกรีดเพ่ือลดขนาดเพิ่มเติม เมื่อได้ขนาดตามต้องการแล้วสายการรีดสมัยใหม่จะมีการปรับปรุง
โครงสร้างของเหล็กในสายการผลิตโดยการควบคุมอัตราการเย็นตัว เพื่อปรับโครงสร้างจุลภาคของเหล็กเส้น
และเหล็กลวดทส่ี ่งผลต่อคณุ สมบตั ิทางกลตามความตอ้ งการของผู้ใชป้ ลายทาง แล้วจึงให้เย็นในอากาศ และทา
การมดั ถือเป็นสนิ สุดกระบวนการดงั ทแี่ สดงในรูปท่ี 2.3.1ข

รปู ท่ี 2.3.1ข กระบวนการผลิตเหลก็ เสน้ และเหลก็ ลวด

-13-

กรมพฒั นาพลังงานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลงั งาน

2.3.2 กระบวนการผลติ เหล็กทรงแบน
ผลิตภัณฑ์จากกระบวนการผลิตเหล็กทรงแบนนันสามารถจาแนกได้เป็นหลากหลายประเภท หลักๆ

ไดแ้ ก่ เหลก็ แผ่นรดี รอ้ น เหล็กแผน่ รดี เยน็ เหล็กแผน่ เคลือบ ท่อเหลก็ ดังทีแ่ สดงในรูปท่ี 2.3.2

รูปที่ 2.3.2 ผลิตภณั ฑ์จากเหลก็ แท่งแบน
จากรูปท่ี 2.3.2 จะเห็นได้ว่าผลิตภัณฑ์จากเหล็กทรงแบน (Slab) ที่ได้จากกระบวนการหล่อแบบต่อเนื่อง
นามาใช้ในการผลิตเหล็กแผ่นรีดร้อน แล้วนามาปรับปรุงคุณภาพในรูปแบบต่างๆ เช่นการรีดเย็น การเคลือบ
หรือทาสีผิว หรืออาจจะทาร่วมกับการขึนรูปผลิตภัณฑ์ให้อยู่ในรูปอื่นเช่น ท่อเหล็ก เป็นต้น ดังนันในท่ีนีจะ
กล่าวถึงกระบวนการผลิตของเหล็กแผ่นรีดร้อนเป็นสาคัญ เนื่องจากเป็นต้นทางของผลิตภัณฑ์ในรูปแบบอ่ืนๆ
การผลิตผลิตภัณฑ์จากเหล็กแผน่ รีดร้อน จะแบ่งเป็นหลายชนิดหลายประเภท อาทิเช่น

 เหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดม้วน (Hot Rolled Coil) เป็นเหล็กแผ่นรีดร้อนแผ่นบางซึ่งมีการใช้ในงาน
ก่อสร้าง เช่น งานพับขึนรูปเพื่อผลิตเป็นเหล็กโครงสร้างรูปพรรณขึนรูปเย็น เหล็กแผ่นกันล่ืน
(Checkered Plate) ตลอดจนใช้เป็นวัตถุดิบสาหรับงานผลิตท่อเช่ือม ถังแก๊ส ตู้คอนเทนเนอร์
นอกจากนีเหล็กแผน่ รีดร้อนยังใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเหล็กแผ่นรีดเย็น ซึ่งนาไปใช้งานท่ีต้องการผิว
สวยงาม

 เหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดท่ีผ่านการกัดล้างและเคลือบนามัน (Pickled and Oiled (P&O) steel) ใช้ใน
งานที่ต้องการผวิ ทไ่ี ม่มสี นมิ หรืองานเผยผิวและใช้เป็นวัตถุดิบสาหรับกระบวนการต่อเนอื่ ง อาทิ นาไป
ขึนรูป เพื่อนาไปใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ตลอดจนใช้แทนเหล็กแผ่นรีดเย็นที่มีความหนามากใน
บางงาน

-14-

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

 เหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดแผ่นหนา (Hot Rolled Plate) เป็นเหล็กแผ่นหนา ใช้สาหรับในงานก่อสร้าง
หรืองานตอ่ เรือ
ในการผลิตเหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดม้วนส่วนใหญ่จะใช้เหล็กทรงแบน (Slab) ท่ีไดจ้ ากกระบวนการหล่อ

แบบต่อเนื่องเป็นวัตถดุ ิบ โดยเหลก็ แทง่ แบนจะถูกตัดด้วยเครอ่ื งตดั เพื่อให้ไดข้ นาดท่ีเหมาะสมก่อนที่จะผ่านเตา
อบเหล็กเพื่อเพิ่มอุณหภูมใิ ห้สูงขนึ โดยอณุ หภูมิท่ใี ช้อบอยู่ในช่วงประมาณ 1,100-1,250oC จากนันเหล็กแท่ง
แบนท่ีผ่านเตาอบเหล็กออกมาจะผา่ นการกาจัดสนมิ (Descaling) ด้วยนาที่พน่ มาที่ผวิ เหล็กด้วยแรงดันสงู และ
ผา่ นสู่การรีดลดขนาดท่ีอุณหภูมิสูง (Hot Rolling) โดยอุณหภมู ิของเหล็กทผ่ี ่านแท่นการรีดสุดท้าย (Finishing
Temperature, FT) โดยทวั่ ไปจะสูงกวา่ 870oC หลงั จากผ่านแทน่ รดี สดุ ท้าย เหล็กแผน่ จะถูกทาให้เย็นลงโดย
การผ่านม่านนาหล่อเย็น (Lamilar Cooling) และเข้าสู่เคร่ืองม้วน (Coiler) ซ่ึงโดยทั่วไปอุณหภูมิท่ีใช้ม้วน
(Coiling temperature, CT) จะอยู่ในช่วงประมาณ 550-710oC เหล็กแผ่นรีดร้อนท่ีผลิตส่วนใหญ่มีความ
หนาในช่วง 1.2 - 12.7 มิลลเิ มตร และมผี ิวสีเทาดา หรือ เรียกอีกช่ือหนึ่งวา่ “Black Coil” หรืออาจนาไปผา่ น
การกัดล้างและเคลือบนามันจะเรียกว่า “Pickled and Oiled (P&O) coil” ขันตอนของกระบวนการผลิต
เหล็กแผ่นรดี ร้อนชนิดม้วนจะแสดงในรปู ท่ี 2.3.2ก

รูปที่ 2.3.2ก กระบวนการผลติ เหลก็ แผน่ รดี ร้อนชนดิ ม้วน
สาหรับกระบวนการผลิตเหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดแผ่นหนาท่ีไม่ทาการม้วน จะมีขันตอนการผลิตท่ี
ใกล้เคียงกันกับกระบวนการผลิตเหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดม้วน แต่จะแตกต่างกันตรงท่ีในส่วนของการรีดนัน
เหล็กแท่งแบนท่ีผ่านเตาอบเหล็กจะถูกส่งไปรีดหยาบ (Roughing Rolling) เพื่อรีดลดขนาดครังแรกโดยใช้
เคร่ืองรีดแบบหยาบโดยการรีดกลับไป-กลับมาหลาย ๆ ครัง เพ่ือรีดใหเ้ หลก็ แบนราบและลดความหนาลงมาให้
ใกล้เคียงกับความหนาที่ต้องการ หลังจากนันเหล็กแผ่นจะถูกส่งไปรีดปรับละเอียด (Finishing Rolling) โดย
การรีดกลับไปกลับมาหลาย ๆ ครัง ให้ได้ความหนาที่ต้องการ หลังจากนันเหล็กแผ่นจะถูกส่งไปผ่านม่านนา
หล่อเย็น (Laminar Cooling) เพ่ือควบคุมให้การเย็นตัวของเหล็กแผ่นและลดอุณหภูมิของเหล็กแผ่นให้
เหมาะสมก่อนเขา้ สู่เครื่องปรบั ความเรยี บขณะรอ้ น (Hot Leveller) โดยจะควบคุมความเรยี บของเหลก็ แผ่นซึ่ง
อุณหภมู ิกอ่ นเข้าจะต้องอยูใ่ นช่วง 650-700oC จึงจะเหมาะสมต่อกาลังของเคร่ืองจกั รในการรดี เรียบ หลงั จาก

-15-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

นันเหล็กแผ่นจะถูกส่งไปยังแท่นเย็นตัว (Cooling Bed) เพ่ือควบคุมการเย็นตัวให้เหมาะสมก่อนนาไปเข้าสู่
กระบวนการตัด โดยอุณหภูมิก่อนตัดตอ้ งไม่เกิน 200 oC ท่านสามารถศกึ ษารายละเอยี ดเพ่ิมเติมได้จากรายชื่อ
เอกสารอ้างอิงและ Web site ท้ายเลม่ คู่มือนี

-16-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

3. กำรวเิ ครำะหส์ มดลุ พลังงำน

ในบทนจี ะเป็นการนาเสนอการวเิ คราะหส์ มดุลพลังงานในเคร่ืองจักรหลกั ท่ีใช้พลงั งานอยา่ งมีนยั สาคัญ
ในอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าในประเทศ นั่นก็คือเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าและเตาอบเหล็ก ทังนีการ
วิเคราะห์สมดุลพลังงานเป็นการจาแนกองค์ประกอบของพลังงานในรูปต่างๆ ท่ีเข้าสู่และออกจากระบบ
พิจารณาซึ่งในท่ีนีก็คือเตาทังสองประเภท ทังนีพลังงานที่เข้าสู่ระบบจะต้องเท่ากับพลังงานที่ออกจากระบบ
ตามกฏการอนุรักษ์พลังงานหรือกฎข้อท่ีหน่ึงของ Thermodynamics ผลการของวิเคราะห์สมดุลพลังงานนัน
จะสามารถนามาใช้ประโยชนใ์ นการ

 พิจารณาว่าพลังงานในแต่ละส่วนท่ีเข้าสู่และออกจากระบบนันมีความเหมาะสมเพียงใดโดยทาการ
เปรียบเทยี บกบั ค่าที่เหมาะสม

 พิจารณาหามาตรการอนุรักษ์พลังงานหรือวิธีการที่เหมาะสมในการลดพลังงานในส่วนที่มีการใช้
พลังงานมากเกินกวา่ ปรกติ

 พิจารณาว่าการเพ่ิมประสิทธิภาพพลังงานของระบบจะกระทาท่ีพลังงานส่วนใดเพื่อก่อให้เกิด
ผลกระทบอยา่ งมนี ัยสาคัญ

การวิเคราะหส์ มดลุ พลงั งานและรายละเอยี ดของการวเิ คราะห์สมดุลพลังงานเปน็ ดังนี
3.1 กำรวิเครำะห์สมดลุ พลังงำนของเตำหลอมเหล็กดว้ ยไฟฟ้ำ

เน่ืองจากเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้ามีการใช้พลังงานในหลายรูปแบบ ดังนันจึงต้องมีการแสดงสมดุล
พลงั งานของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าซง่ึ มพี ลังงานที่สาคัญในส่วนต่างๆ ดงั นี

รูปที่ 3.1 Sankey diagram ของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้า

-17-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

3.1.1 พลังงานขาเข้าจะประกอบดว้ ย
 พลังงานไฟฟ้าเปน็ พลังงานหลักเพ่ือสาหรับอาร์คเศษเหล็กจนหลอมละลาย รวมถึงการรักษาอุณหภูมิ
ของนาเหล็กท่ีหลอมละลายแล้วใหไ้ ด้อุณหภูมิตามตอ้ งการในระหว่างช่วงการปรับปรุงคุณภาพของนา
เหล็ก
 พลังงานจากเชือเพลิงเป็นพลังงานความร้อนจากการเผาไหม้เชือเพลิงกับออกซิเจนที่หัวเผา พลังงาน
ในสว่ นนีใชส้ าหรับชว่ ยในการกระจายตวั ของอณุ หภมู แิ ละองคป์ ระกอบของนาเหลก็ ในเตาหลอม
 พลังงานเคมีเป็นพลังงานที่เกิดจากการออกซิไดเซชันของธาตุต่างๆ ที่อยู่ในเศษเหล็กและอยู่ในสารที่
เตมิ ลงไปตวั อย่างของธาตุต่างๆ เช่น เหล็ก คาร์บอน ซลิ ิกอน อลูมเิ นยี ม เป็นต้น กระบวนการออกซิ
ไดเซชันของธาตุเหล่านีจะเป็นกระบวนการ exothermic หรือก็คือปลดปล่อยพลังงานออกมาเม่ือได้
ผลิตภณั ฑ์ซึ่งก็คือออกไซดข์ องธาตุเหล่านัน กระบวนการออกซิไดเซชันของธาตุท่ีมีนัยสาคัญต่อสมดุล
พลงั งานของเตาหลอมเหลก็ ดว้ ยไฟฟ้ามีดงั นี

ปฏิกริ ิยาออกซิไดเซชัน พลงั งานทปี่ ลดปล่อย
(kWh/kg ของธาตตุ งั ตน้ )
C+ 0.5 O2  CO
C+ O2  CO2 2.556
Fe +  FeO 9.102
Si + 0.5 O2  SiO2 1.353
2 Al + O2  Al2O3 9.011
8.626
1.5 O2

3.1.2 พลังงานขาออกจะประกอบด้วย
 พลังงานในเหล็กเป็นพลังงานที่ใช้ในการเพ่ิมอุณหภูมิของเหล็กที่ป้อนเข้าสู่เตาจนกระท่ังถึงจุด
หลอมเหลวแลว้ กลายไปเป็นนาเหลก็ ท่อี ณุ หภูมติ ามตอ้ งการ (อุณหภูมิเท)
 พลังงานในสแลกเป็นพลังงานที่ใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิของสแลกซึ่งจะออกมาพร้อมกับตัวนาเหล็ก
ตัวสแลกเองนันเป็นของเสียจากกระบวนการผลิตซ่ึงจะต้องถูกกาจัดออกในระหว่างการเทนาเหล็ก
ออกจากเตาหลอม ดงั นนั พลงั งานในสว่ นนจี ะถือวา่ เป็นพลงั งานสูญเสยี ท่ีเกดิ ขนึ
 พลังงานในไอเสียเป็นพลังงานที่ทาให้ไอเสียที่ออกจากเตาหลอมมีอุณหภูมิสูงขึน โดยมากแล้ว
พลงั งานในส่วนนีจะสามารถนากลับมาใช้ได้เช่น นาไปอนุ่ เศษเหล็กให้มีอุณหภูมิสูงขนึ นาไปผลติ ไอนา
หรือนาไปผลิตกระแสไฟฟา้ เปน็ ต้น

-18-

กรมพฒั นาพลังงานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

 พลังงานในส่วนอ่ืนๆ เป็นพลังงานขาออกท่ีอยู่ในรูปที่ไม่ได้ระบุไว้ในข้างต้น ตัวอย่างได้แก่ ความร้อน
สญู เสียจากนาระบายความร้อน ความร้อนสูญเสียจากการนาความรอ้ นผ่านผนังเตา ความร้อนสูญเสีย
จากช่องเปิดในเตา เป็นต้น การคานวณหาค่าพลังงานดังกล่าวอาจจะทาได้ยากอันเน่ืองมาจาก
ขอ้ จากดั ในหลายๆ ดา้ นหรอื ค่าพลังงานดงั กล่าวมสี ัดส่วนทมี่ นี ยั สาคัญนอ้ ย ดงั นันพลงั งานในสว่ นนจี ึง
คานวณได้จากการนาพลังงานขาออกท่ีทราบค่าทังหมดมารวมกันแล้วหักออกจากพลังงานขาเข้า
เพือ่ ใหเ้ กดิ สมดลุ พลังงานขึน

ในการวิเคราะห์สมดุลพลังงานของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้า จะต้องมีการในการเก็บข้อมูลค่าต่างๆ
เพ่ือนามาใช้ในการคานวณ เนื่องจากเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าทางานในลักษณะเป็นรอบ (Batch) ดังนัน
ข้อมูลที่เก็บได้นันคิดต่อ 1 รอบการผลิต (หรือ 1 Batch) กล่าวคือเก็บข้อมูลโดยเร่ิมตังแต่การป้อนเศษเหล็ก
เข้าเตาหลอมจนกระท่ังเทนาเหล็กออกจากเตาหลอม ข้อมูลค่าต่างๆ ท่ีใช้ในการวิเคราะห์สมดุลพลังงานของ
เตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟา้ จะมีรายละเอียดดังตารางที่ 3.1.2

ตารางที่ 3.1.2 ข้อมูลทใ่ี ช้ในการวิเคราะหส์ มดุลพลงั งานของเตาหลอมเหล็กดว้ ยไฟฟ้าต่อ 1 รอบ (Batch)

ที่ ค่าท่ีเก็บ หน่วย การนาไปใช้

1 ปรมิ าณนาเหล็กทผี่ ลิตได้ Tonne ผลผลติ ที่ไดแ้ ละพลงั งานขาออกสเู่ หลก็

2 พลังงานไฟฟา้ kWh พลังงานขาเขา้ จากพลังงานไฟฟ้า

3 ปรมิ าณเชือเพลิง Unit fuel พลงั งานขาเขา้ จากเชือเพลงิ

4 ค่าความรอ้ นเชอื เพลิง MJ/Unit fuel พลังงานขาเข้าจากเชอื เพลงิ

5 ปรมิ าณถา่ นหินหรือถา่ นโค้ก kg พลังงานขาเข้าจากพลังงานเคมี

6 ปรมิ าณอิเลคโทรดท่ใี ช้ kg พลังงานขาเขา้ จากพลังงานเคมี

7 องคป์ ระกอบของสแลก % หรอื kg พลังงานขาเขา้ จากพลังงานเคมี และพลงั งานขาออกสสู่ แลก

8 อณุ หภูมเิ ทของนาเหล็ก oC พลังงานขาออกสูเ่ หล็ก

9 ปรมิ าณสแลก Tonne พลงั งานขาออกสูส่ แลก

-19-

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

3.1.3 การคานวณสมดลุ พลังงานในเตาหลอมเหลก็ ดว้ ยไฟฟา้ จะหาได้จากสมการทแี่ สดง ดังนี

สมการที่ใช้ในการวิเคราะห์สมดุลพลังงานของเตาหลอมเหลก็ ด้วยไฟฟ้า

พลงั งานขาเข้า สูตรคานวณ
พลงั งานไฟฟ้า
พลังงานจากเชือเพลงิ EElec :พลงั งานไฟฟ้า สามารถเกบ็ คา่ ได้โดยตรง [kWh]
Fuel x LHV
พลังงานเคมี
EFuel  3.6
EFuel :พลงั งานจากเชอื เพลงิ [kWh]
Fuel :ปรมิ าณเชือเพลิงทใี่ ช้ใน [หน่วยเชอื เพลิงใดก็ได้]
LHV :ค่าความร้อนเชือเพลงิ ตา่ [MJ/หน่วยเชอื เพลงิ ]

EChem   mei x HFi
i

EChem :พลังงานเคมี [kWh]
mei :ปริมาณธาตตุ งั ตน้ ที่เกดิ การออกซิไดเซชนั [kg]

ธาตุตังตน้ มาจากถา่ นหินหรือถา่ นโคก้ อิเลคโทรด และออกไซด์
ของธาตุดงั กลา่ วทอี่ ยใู่ นสแลก
HFi :พลังงานความร้อนทีป่ ลดปลอ่ ยจากธาตตุ ังตน้ [kWh/kg]
ดูค่าไดจ้ ากปฏิกริ ิยาออกซไิ ดเซชนั ในหัวข้อพลังงานเคมขี ้างตน้

-20-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลงั งาน

พลังงานขาออก สูตรคานวณ

พลังงานเข้าสเู่ หลก็ QLS  0.227TPure 14.2x LS
พลังงานเข้าสสู่ แลก
พลงั งานเข้าสูไ่ อเสีย QLS :พลังงานเข้าสู่เหล็ก [kWh]

LS :ปรมิ าณนาเหลก็ ท่ผี ลติ ได้ [Tonne]

TPure :อณุ หภมู ิเทของนาเหลก็ [oC]

Q Slag  1,638 1.083 TPure 1,600 x Slag

3.6
QSlag :พลงั งานเขา้ สู่สแลก [kWh]

Slag :ปริมาณสแลก [Tonne]

TPure :อุณหภมู ิเทของนาเหลก็ [oC]

   QOG  0.3167 SECElec  300  70 x LS

SECElec  EElec
LS
QOG :พลังงานเขา้ สู่ไอเสีย [kWh]

LS :ปรมิ าณนาเหลก็ ท่ผี ลิตได้ [Tonne]

พลังงานในสว่ นอนื่ ๆ SECElec :พลงั งานไฟฟ้าจาเพาะ [kWh/Tonne]
EElec :พลังงานไฟฟา้ [kWh]

  QOther  EElec  EFuel  EChem  QLS  QSlag  QOG

QOhter :พลังงานในส่วนอืน่ ๆ [kWh]

หมายเหตุ: ตัวอย่างการคานวณตามภาคผนวก ก ตารางท่ี ก.2

เมื่อคานวณสมดุลพลังงานได้แล้ว ก็จะสามารถนาค่าท่ีได้มาแสดงผลซ่ึงในท่ีนีจะแสดงผลในรูปของตารางดังที่
แสดงในตารางท่ี 3.1.3 จะเหน็ ไดว้ ่าการแสดงผลสามารถที่จะแสดงได้เป็นค่าในหน่วยของพลงั งานท่ีใช้ (kWh)
หรืออาจจะแสดงในรูปของค่าพลังงานจาเพาะต่อหน่วยการผลิต (kWh/Tonne) หรือแสดงอยู่ในรูปสัดส่วน
ของพลงั งานในแต่ละประเภทตอ่ พลงั งานรวมเป็นร้อยละ

ตารางท่ี 3.1.3 การแสดงผลของสมดุลพลังงานของเตาหลอมเหลก็ ด้วยไฟฟา้ ต่อ 1 รอบ (Batch)

พลงั งานขาเข้า kWh kWh % พลังงานขาออก kWh kWh %

Tonne Tonne

พลงั งานไฟฟา้ พลังงานเข้าสู่เหลก็

พลงั งานจากเชือเพลิง พลงั งานเข้าสู่สแลก

พลงั งานเคมี พลังงานเข้าสู่ไอเสยี

พลงั งานในสว่ นอนื่ ๆ

รวม รวม

ดขู อ้ มูลตัวอยา่ งการคานวณสมดุลพลงั งานของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟา้ ในภาคผนวก ก.1

-21-

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

3.2 กำรวเิ ครำะหส์ มดุลพลังงำนของเตำอบเหลก็
ในเตาอบเหล็กนันจะมีการเผาไหม้เชือเพลิงในการให้ความร้อนกับเหล็กแท่งอีกครังจนมีอุณหภูมิท่ีสูง

พอทจี่ ะทาการขึนรูปได้ สมดุลพลงั งานของเตาอบเหลก็ มดี ังนี

รปู ท่ี 3.2 Sankey diagram ของเตาอบเหลก็
3.2.1 พลังงานขาเขา้ จะประกอบดว้ ย

 พลังงานจากเชือเพลิงเป็นพลังงานความร้อนจากการเผาไหม้เชือเพลิงกับอากาศเพ่ือทาการเพิ่ม
อณุ หภมู ิของเหลก็ แท่งใหไ้ ดต้ ามตอ้ งการ

 พลังงานจากการอากาศอุ่นเป็นพลังงานจากการที่อากาศในการเผาไหม้ถูกอุ่นให้มีอุณหภูมิสูงกว่า
อณุ หภูมภิ ายนอกโดยผ่าน Recuperator ซ่งึ เปน็ อุปกรณ์นาความร้อนเหลอื ทงิ จากไอเสียกลบั มาใช้

 พลังงานจากสเกลเป็นพลังงานท่ีเกิดจากการออกซิไดเซชันของเหล็กเพ่ือทาให้เกิดสเกลซ่ึงก็คือ
ออกไซด์ของเหล็กน่ันเอง กระบวนการก่อให้เกิดสเกลนีจะเป็นกระบวนการ exothermic ซึ่งจะ
ปลดปล่อยพลังงานออกมาจากปฏิกิรยิ าเคมที ี่เกิดขนึ

3.2.2 พลังงานขาออกจะประกอบด้วย
 พลังงานเข้าสู่เหล็กเป็นพลังงานที่ใข้ในการเพ่ิมอุณหภูมิของเหล็กแท่งท่ีป้อนเข้าสู่เตาจนได้อุณหภูมิ
ตามต้องการก่อนจะถูกสง่ เขา้ แท่นรดี
 พลังงานเขา้ สู่ไอเสียเป็นพลังงานทท่ี าให้ไอเสียทอี่ อกจากเตาอบมีอณุ หภมู ิสูงขึน โดยมากแล้วพลังงาน
ในส่วนนีบางส่วนจะสามารถนากลับมาใช้โดยการไหลผ่าน Recuperator เพื่อนาได้ไปอุ่นอากาศท่ีใช้
ในการเผาไหม้ให้มอี ุณหภูมิสูงขนึ

-22-

กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลงั งาน

 พลังงานในส่วนอื่นๆ เป็นพลังงานขาออกที่อยู่ในรูปท่ีไม่ได้ระบุไว้ในข้างต้น ตัวอย่างได้แก่ ความร้อน
สูญเสียจากนาระบายความร้อน ความรอ้ นสญู เสียจากการนาความร้อนผา่ นผนงั เตา ความร้อนสูญเสีย
จากช่องเปิดในเตา เป็นต้น การคานวณหาค่าพลังงานดังกล่าวอาจจะทาได้ยากอันเน่ืองมาจาก
ข้อจากดั ในหลายๆ ดา้ นหรือคา่ พลังงานดงั กล่าวมีสดั สว่ นทมี่ นี ยั สาคัญนอ้ ย ดงั นนั พลังงานในส่วนนจี ึง
คานวณได้จากการนาพลังงานขาออกท่ีทราบค่าทังหมดมารวมกันแล้วหักออกจากพลังงานขาเข้า
เพอ่ื ให้เกดิ สมดลุ พลังงานขนึ

ทังนีในการวิเคราะห์สมดุลพลังงานของเตาอบเหล็ก จะต้องมีการในการเก็บข้อมูลค่าต่างๆ เพื่อนามา
คานวณสมดุลพลังงาน เน่ืองจากเตาอบเหล็กทางานในลักษณะที่ต่อเนื่องในสภาวะคงตัว (Steady State)
ดังนันการเก็บข้อมูลจึงสามารถเก็บได้อย่างต่อเนื่องภายใต้ระยะเวลาท่ีกาหนดซ่ึงโดยมากมักจะใช้ค่าเฉล่ียต่อ
การทางาน 1 ชั่วโมงเป็นหลัก ข้อมูลค่าต่างๆ ท่ีใช้ในการวิเคราะห์สมดุลพลังงานของเตาอบเหล็กจะแสดงใน
ตารางที่ 3.2

ตารางท่ี 3.2 ข้อมูลท่ีใช้ในการวเิ คราะห์สมดุลพลงั งานของเตาอบเหลก็ ต่อการทางาน 1 ชว่ั โมง

ที่ ค่าทีเ่ กบ็ หนว่ ย การนาไปใช้

1 ปริมาณผลติ ภณั ฑท์ ผ่ี ลติ ได้ Tonne ผลผลติ ทีไ่ ด้และพลังงานขาออกท่ีเขา้ สูเ่ หลก็

2 ปรมิ าณเชือเพลงิ Unit fuel พลงั งานขาเข้าจากเชอื เพลิง

3 คา่ ความรอ้ นเชอื เพลิง MJ/Unit fuel พลงั งานขาเขา้ จากเชอื เพลงิ

4 ปรมิ าณอากาศที่ใชเ้ ผาไหม้ Nm3 พลังงานขาเขา้ จากอากาศอนุ่ และพลังงานขาออกสู่ไอเสยี

5 อุณหภูมิของอากาศอ่นุ oC พลังงานขาเข้าจากอากาศอนุ่

6 ปริมาณสเกล Tonne พลังงานขาเข้าจากสเกล

7 อณุ หภูมิป้อนเขา้ ของเหลก็ oC พลังงานขาออกสเู่ หลก็

8 อณุ หภูมเิ หล็กทอ่ี อกจากเตา oC พลังงานขาออกสเู่ หล็ก

9 อุณหภมู ไิ อเสยี ทอี่ อกจากเตา oC พลังงานขาออกสไู่ อเสยี

-23-

กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

3.2.3 การคานวณสมดลุ พลงั งานในเตาอบเหล็กนนั จะหาได้จากสมการดังต่อไปนีทแ่ี สดง ดงั นี

สมการทใี่ ชใ้ นการวิเคราะห์สมดลุ พลังงานของเตาอบเหล็ก

พลังงานขาเข้า สตู รคานวณ
พลงั งานจากเชือเพลงิ
พลังงานจากอากาศอ่นุ EFuel  Fuel x LHV

พลงั งานจากสเกล EFuel :พลงั งานจากเชอื เพลิง [MJ]
Fuel :ปริมาณเชือเพลงิ ทีใ่ ช้ใน [หน่วยเชือเพลิงใดกไ็ ด้]
พลังงานขาออก
พลังงานเขา้ สูเ่ หล็ก LHV :คา่ ความรอ้ นเชอื เพลิงต่า [MJ/หนว่ ยเชอื เพลงิ ]

พลังงานเข้าสูไ่ อเสีย  EPreheat  mAir x Cp,Airx TPreheat  25o C

พลังงานในส่วนอน่ื ๆ EPreheat :พลังงานจากอากาศอ่นุ [MJ]
mAir :ปริมาณอากาศอุ่น [Tonne]
CP,air :คา่ ความร้อนจาเพาะของอากาศอนุ่ เทา่ กับ 1.03 kJ/kg-K
TPreheat :อณุ หภมู ิอากาศอนุ่ หลงั ออกจาก Recuperator [oC]

EScale  mScale x HScale

EScale :พลังงานจากสเกล [MJ]
mScale :ปริมาณสเกล [Tonne] มีค่าประมาณรอ้ ยละ 1-2 ของปริมาณ

เหล็กแท่งท่ปี อ้ นเข้าสเู่ ตา

HScale :คา่ ความร้อนจากการกอ่ สเกลเทา่ กับ 4,816 kJ/kg

สูตรคานวณ

 QBillet  mBillet x CBillet x TBillet ,out  TBillet ,in

QBillet :พลงั งานเข้าส่เู หลก็ [MJ]
mBillet :ปริมาณเหล็กแทง่ ท่อี อกจากเตา [Tonne]
CBillet :ค่าความรอ้ นจาเพาะของเหล็กแท่งเท่ากบั 0.648 kJ/kg-K
TBillet,in :อณุ หภมู ิเหล็กแท่งท่ีเข้าสู่เตา [oC]
TBillet,out :อณุ หภมู ิเหลก็ แท่งทอ่ี อกจากเตา [oC]

 QEG  mEG x Cp,EGx TEG  25o C

QEG :พลงั งานเขา้ สู่ไอเสีย [MJ]
mEG :ปรมิ าณไอเสยี [Tonne]

คานวณโดยประมาณไดจ้ าก mEG  mFuel  mAir
โดยที่ mFuel เท่ากับมวลของเชอื เพลงิ [Tonne]
CP,EG :คา่ ความร้อนจาเพาะของไอเสียเทา่ กบั 1.07 kJ/kg-K
TEG :อณุ หภมู ิไอเสยี ท่ีออกจากเตา [oC]

   QOther  EFuel  EPreheat  EScale  QBillet  QEG

QOhter :พลงั งานในสว่ นอนื่ ๆ [MJ]

หมายเหตุ: ตวั อยา่ งการคานวณตามภาคผนวก ก ตารางท่ี ก.5

-24-

กรมพฒั นาพลังงานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลงั งาน

เมื่อคานวณสมดุลพลังงานได้แล้ว ก็จะสามารถนาค่าท่ีได้มาแสดงผลซึ่งในท่ีนีจะแสดงผลในรูปของตารางดังท่ี
แสดงในตารางที่ 3.2.3 จะเห็นได้ว่าการแสดงผลสามารถท่ีจะแสดงได้เป็นค่าในหน่วยของพลังงานท่ีใช้ (MJ)
หรืออาจจะแสดงในรูปของค่าพลังงานจาเพาะต่อหน่วยการผลิต (MJ/Tonne) หรือแสดงอยู่ในรูปสัดส่วนของ
พลงั งานในแต่ละประเภทตอ่ พลังงานรวมเป็นรอ้ ยละ

ตารางท่ี 3.2.3 การแสดงผลของสมดุลพลงั งานของเตาอบเหล็กตอ่ การทางาน 1 ชว่ั โมง

พลังงานขาเข้า MJ MJ % พลงั งานขาออก MJ MJ %

พลงั งานจากเชือเพลงิ Tonne พลังงานเขา้ สู่เหล็ก Tonne
พลังงานจากอากาศอนุ่ พลังงานเข้าสู่ไอเสยี
พลงั งานจากสเกล พลงั งานในสว่ นอ่ืนๆ
รวม รวม

ดขู ้อมูลตัวอย่างการคานวณสมดลุ พลังงานของเตาอบเหลก็ ในภาคผนวก ก.2

-25-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

4. กำรเพ่มิ ประสทิ ธภิ ำพพลังงำนของเตำหลอมเหลก็ ดว้ ยไฟฟำ้

เตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าเป็นเคร่ืองจักรหลักท่ีใช้พลังงานสูงในอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าใน
ประเทศ ทังนีหน้าท่ีหลักของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าคือเพ่ือใช้ในการหลอมเศษเหล็กที่มีอุณหภูมิห้องให้
กลายเป็นนาเหล็กท่ีอุณหภูมิประมาณ 1,600oC ทังนีรูปแบบของพลังงานหลักท่ีใช้ในเตาหลอมเหล็กด้วย
ไฟฟ้าก็คือพลังงานไฟฟ้า จากข้อมูลของ The European Steel Association ในช่วงหลายทศวรรษท่ีผ่านจะ
พบว่าค่าพลังงานไฟฟ้าจาเพาะของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้ามีค่าลดลงอย่างมากเนื่องจากเทคโนโลยีต่างๆ ที่
ถูกพฒั นาขนึ ดงั ทแ่ี สดงในรูปท่ี 4

รูปที่ 4 กราฟแสดงพลังงานไฟฟา้ จาเพาะของเตาหลอมเหล็กดว้ ยไฟฟา้ ทีล่ ดลงโดยเทคโนโลยตี า่ งๆ

ในปัจจุบันเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าทั่วไปจะมีค่าพลังงานไฟฟ้าจาเพาะอยู่ท่ีประมาณ 340-500 kWh/Tonne
อย่างไรก็ตามถึงแม้ว่าพลังงานไฟฟ้าจาเพาะจะมีค่าลดลง แต่เตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าในปัจจุบันได้มีการเพิ่ม
สัดส่วนของพลงั งานรปู อน่ื ๆ ให้มากขึนดังทแี่ สดงในตารางที่ 4

ตารางที่ 4 การเปรียบเทยี บสัดสว่ นของพลังงานขาเข้าในเตาหลอมเหล็กดว้ ยไฟฟ้าในอดีตและปัจจุบนั

ชนิดพลังงานขาเข้า เตาหลอมเหล็กดว้ ยไฟฟ้าในอดตี เตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟา้ ในปจั จุบนั
พลงั งานไฟฟา้ รอ้ ยละ 82 รอ้ ยละ 65
พลงั งานความร้อนจากเชือเพลิง ร้อยละ 0 ร้อยละ 5
พลังงานเคมี รอ้ ยละ 18 รอ้ ยละ 30

จะเห็นได้ว่าเตาหลอมเหลก็ ด้วยไฟฟ้านนั ใช้พลงั งานไฟฟ้าเปน็ พลังงานหลักเพอ่ื สาหรับอาร์คเศษเหล็กจนหลอม
ละลาย รวมถึงการรักษาอุณหภูมิของนาเหล็กท่ีหลอมละลายแล้วให้ได้อุณหภูมิตามต้องการ อย่างไรก็ตามใน
ปัจจุบันได้มีการใช้พลังงานความร้อนจากหัวเผาซึ่งก็คือการเผาไหม้ของเชือเพลิง (ส่วนมากคือแก๊สธรรมชาติ)
เพ่ิมขึนมาเมอื่ เปรยี บเทียบกับเตาหลอมในอดีตซ่ึงไมใ่ ชห้ ัวเผา พลังงานความรอ้ นในส่วนนีทาหน้าที่สาหรับช่วย

-26-

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

ในการกระจายตัวของอุณหภูมิและองค์ประกอบของนาเหล็กในเตาหลอม ในขณะเดียวกันภายในเตาหลอมก็
จะมีพลังงานเคมีท่ีเกดิ ขึนจากปฏิกิรยิ าออกซิไดเซชนั ของธาตุต่างๆ ซง่ึ จะเป็นกระบวนการ exothermic หรือก็
คือปลดปล่อยพลังงานออกมาเมื่อได้ผลิตภัณฑ์ซึ่งก็คือออกไซด์ของธาตุเหล่านัน จะเห็นได้ว่าสัดส่วนของ
พลังงานเคมีในเตาหลอมปจั จุบันจะมีสัดสว่ นเพ่ิมขึนเม่อื เปรียบเทยี บกบั เตาหลอมในอดีต อน่งึ พลงั งานเคมใี น
เตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้านันเกิดจากการฉีดออกซิเจนบริสุทธ์ิเข้าไปในเตา โดยออกซิเจนดังกล่าวจะทาหน้าท่ี
เป็นตวั ออกซิแดนซ์ใหก้ ับธาตุต่างๆ ซงึ่ สว่ นใหญแ่ ล้วจะมาจาก 1) คาร์บอนซ่งึ ทาการปอ้ นเขา้ สเู่ ตาโดยตรงในรูป
ของถ่านหินและจะถูกออกซิเดชั่นกลายเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ 2) เหล็กซึ่งก็คือ
วตั ถุดิบและจะถูกออกซิเดชัน่ กลายเปน็ ออกไซด์ในรูปต่างๆ และ 3) ธาตุอืน่ ๆ เช่นซิลิกอน อลูมนิ ่ัม แมงกานิส
ซง่ึ จะถูกออกซิเดช่นั กลายเป็นออกไซด์ของธาตุนันๆ เป็นต้น

ในส่วนถัดไปจะเป็นการนาเสนอมาตรการอนุรักษ์พลังงานในเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าที่สาคัญโดยมี
รายละเอยี ดดังตอ่ ไปนี

4.1 มำตรกำรใช้ Foamy Slag เพ่ือลดควำมรอ้ นสญู เสยี
Slag Foaming เป็นวิธีการหน่ึงในการเพ่ิมประสิทธิภาพการใช้พลังงานในเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้า

โดยการผลิตโฟมขึนมารวมกับตัว Slag เพ่ือปกคลุมผิวด้านบนของนาเหล็ก เป็นผลทาให้ลดการสูญเสียความ
ร้อนท่ีผิวด้านบน ในการผลิต Foamy Slag นันทาได้โดยฉีดผงคาร์บอนและออกซิเจนบริสุทธิ์เข้าไปในเตา
จากนันผงคาร์บอนจะทาปฏกิ ิริยากบั ออกซเิ จนกลายไปเป็นแก๊สคารบ์ อนมอนอกไซด์ซ่ึงเมอื่ รวมตวั กับ Slag จะ
กลายเป็น Foam ปกคลุมดังรูปท่ี 4.1 ผลกระทบอน่ื ๆ ที่ได้จากมาตรการดังกลา่ วคือ ระยะเวลา Tap to Tap
ลดลง การสกึ กร่อนของผนงั เตาลดลง ปริมาณการใช้อิเลคโทรดลดลง และ ปรมิ าณไนโตรเจนทล่ี ะลายลงไปสู่
ในตวั นาเหล็กลดลง

ผลประหยัดสุทธิของมาตรการการใช้ Foamy Slag อยู่ที่ประมาณ 6-8 kWh/Tonne มูลค่าการ
ลงทุนอยูท่ ี่ประมาณ 420 บาท/Tonne และระยะคืนทนุ อยทู่ ีป่ ระมาณ 4.5 ปี

รูปที่ 4.1 วธิ กี ารผลติ Foamy Slag ในเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟา้

-27-

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลงั งาน

4.2 มำตรกำรใชห้ วั เผำ Oxy-Fuel และ Oxygen Lance
มาตรการนีเป็นการใช้การเผาไหม้เชือเพลิงด้วยออกซิเจนบริสุทธ์ิแทนการใช้พลังงานไฟฟ้าในเตา

หลอมเหล็กดว้ ยไฟฟ้า ทงั นีตวั หวั เผา Oxy-Fuel จะทาให้เกดิ การกวนของนาเหล็กซึ่งก่อใหเ้ กิดความสม่าเสมอ
ของอุณหภูมิและการผสมกันอย่างทั่วถึงขององค์ประกอบทางเคมี ส่วนมากแล้วในช่วงแรกของการหลอม
ละลายเศษเหล็กดังรูปที่ 4.2 ในการทางานอุปกรณ์นีจะทาหน้าทเี่ ป็นหวั เผา Oxy-Fuel เพ่ือเพม่ิ พลังงานใหแ้ ก่
ตัวนาเหล็กนอกจากพลังงานไฟฟ้าท่ีป้อนเข้า ต่อมาเม่ือมีเศษเหล็กบางส่วนหลอมละลายก่อให้เกิดเป็นอ่างนา
เหล็ก อุปกรณ์นีจะเปล่ียนไปใช้เป็นโหมด Oxygen Lance แทนซ่ึงจะทาหน้าท่ีกวนนาเหล็กให้เกิดความ
สม่าเสมอทังอุณหภูมิและองค์ประกอบ นอกจากนีตัวออกซิเจนท่ีใส่เข้าไปยังทาหน้าท่ีปรับองค์ประกอบของ
นาเหล็กโดยจะทาการออกซิไดซ์ธาตุจาพวกฟอสฟอรัสหรือซิลิกอนให้การเป็นออกไซด์ ผลกระทบอื่นๆ จาก
มาตรการดังกลา่ วคอื ระยะเวลา Tap to Tap ลดลง และ ปรมิ าณการใช้อเิ ลคโทรดลดลง

จากการศึกษาพบว่าผลประหยัดของมาตรการนีอยู่ที่ประมาณ 11-22 kWh/Tonne โดยมีมูลค่าการ
ลงทุนประมาณ 20-30 ล้านบาท/Tonne และระยะคนื ทุนประมาณ 1.3 ปี

รูปที่ 4.2 หัวเผา Oxy-Fuel และการทางานของหัวเผา Oxy-Fuel

4.3 มำตรกำรอนุ่ เศษเหลก็ กอ่ นเข้ำเตำหลอมเหลก็ ด้วยไฟฟำ้
การอุ่นเศษเหล็กก่อนเข้าเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าจะสามารถลดพลังงานงานได้อย่างมีนัยสาคัญ

เนื่องจากความร้อนสัมผ้สท่ีต้องการในการป้อนเข้าสู่เศษเหล็กมีค่าน้อยลง โดยมากแล้วการอุ่นเศษเหล็กจะ
กระทาโดยการใช้ Off-gas ของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าถ่ายเทความร้อนโดยการสัมผัสกับเศษเหล็กโดยตรง
ในปัจจุบันกระบวนการอ่นุ เศษเหลก็ นันจะทาได้โดยการออกแบบในสองลกั ษณะคือแบบแลกเปล่ียนความร้อน
ในแนวตังหรือแบบแลกเปล่ียนความร้อนในแนวนอน แบบแลกเปล่ียนความร้อนในแนวตังจะมีการออกแบบ
ส่วนท่ีมีการแลกเปล่ียนความร้อนท่ีมีลักษณะเป็นท่อ Shaft โดยที่เศษเหล็กจะถูกป้อนเข้าสู่ท่อ Shaft ทาง
ด้านบนของเตาเพอื่ แลกเปลีย่ นความร้อนกบั Off-gas ที่ไหลขนึ ออกจากเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้า ดังท่ีแสดงใน
รูปที่ 4.3ก

-28-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลงั งาน

รูปท่ี 4.3ก การอุน่ เศษเหลก็ ด้วย Off-gas โดยการแลกเปล่ียนความร้อนในแนวตงั
ในส่วนของการแลกเปลี่ยนความร้อนในแนวนอนนัน ส่วนของการแลกเปล่ียนความร้อนจะมีลักษณะ
เป็นอุโมงค์ยาว โดยท่ีเศษเหล็กจะถูกขนถ่ายโดยสายพานลาเลียงภายในอโุ มงค์ดังกล่าว ในขณะเดียวกัน Off-
gas ที่ออกจากเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าจะไหลผ่านอุโมงค์ดังกล่าวสวนทางกับการเคล่ือนที่ของเศษเหล็กดังที่
แสดงในรปู ที่ 4.3ข

รปู ท่ี 4.3ข การอุ่นเศษเหล็กด้วย Off-gas โดยการแลกเปล่ียนความรอ้ นในแนวนอน
ทังนีผลกระทบอื่นๆ จากมาตรการดังกล่าวคือปริมาณฝุ่นจากเตาหลอมมีค่าลดลง ปริมาณการใช้อิเล็กโทรด
ลดลง

จากการศึกษาเอกสารอ้างอิง พบว่าการอุ่นเศษเหล็กก่อนเข้าเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้านันจะทาให้ค่า
พลังงานจาเพาะของเตาหลอมเหล็กดว้ ยไฟฟ้าลดลงประมาณ 70-120 kWh/Tonne ซ่ึงจะทาให้ประสิทธิภาพ
พลังงานของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้ามีค่าเพิ่มขึนอย่างมีนัยสาคัญ มูลค่าการลงทุนนันค่อนข้างสูงอยู่ที่
ประมาณ 300-700 ล้านบาท โดยมรี ะยะคนื ทุนอยู่ทีป่ ระมาณ 3-5 ปี

-29-

กรมพฒั นาพลังงานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

4.4 มำตรกำร Eccentric Bottom Tapping (EBT)
โดยทั่วไปเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าแบบที่มีพวยเตานันจะต้องเอียงด้วยมุมเทประมาณ 45 องศาเพ่ือ

ทาการเทนาเหลก็ ออกจากเตาซงึ่ โดยมากจะมีสแลกไหลตามนาเหลก็ ไปด้วย แตแ่ บบเตาหลอมแบบ Eccentric
Bottom Tapping (EBT) นจี ะเทนาเหล็กออกทางรูท่ีอยู่ใต้เตาทาให้มุมเทลงให้เหลือประมาณ 15 – 20o และ
ดว้ ยเหตุทนี่ าเหลก็ ถูกเทออกจากใต้เตาทาให้สแลกไม่ติดลงมาด้วย ผลท่ไี ด้จะทาให้นาเหลก็ มีคณุ ภาพ มีปรมิ าณ
ที่มากขึนเมื่อเทออกมา เวลาที่ใช้ในการเทนาเหล็กลดลง และด้วยลักษณะของเตาไม่มีการเปิดออกสู่
ส่งิ แวดล้อมโดยตรง จึงทาให้ลดการสูญเสยี ความร้อนระหว่างการเทลงได้ และไมม่ ีความจาเป็นที่จะต้องอุ่นนา
เหล็กให้มีอุณหภูมิสูงแบบเตาหลอมท่ีมีพวยเตา ลักษณะของเตาหลอมแบบ Eccentric Bottom Tapping
(EBT) จะแสดงในรปู ท่ี 4.4 ผลประหยัดพลังงานจากเทคโนโลยีนจี ึงมาจากการลดอุณหภูมเิ ทนาเหล็ก การลด
ปริมาณเวลาในการหลอมแต่ละรอบการหลอม และ ปริมาณผลผลิตท่ีเพ่ิมขึนซ่ึงจะทาให้พลังงานต่อนาหนัก
ผลิตภัณฑ์ลดลงน่นั เอง

จากการศึกษาเอกสารอ้างอิง พบว่ามาตรการ Eccentric Bottom Tapping (EBT) จะทาให้ค่า
พลังงานจาเพาะของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าลดลงประมาณ 13-15 kWh/Tonne มูลค่าการลงทุนนันอยู่ที่
ประมาณ 185 บาท/Tonne โดยมรี ะยะคนื ทุนอยทู่ ี่ประมาณ 7 ปี

รปู ท่ี 4.4 การอ่นุ เศษเหล็กด้วย Off-gas โดยการแลกเปลย่ี นความรอ้ นในแนวนอน

4.5 มำตรกำรประยกุ ตใ์ ช้อปุ กรณ์ปรบั ควำมเร็วรอบให้แก่พัดลม Off Gas
เน่ืองจากเตาหลอมเหล็กดว้ ยไฟฟา้ ทางานในลกั ษณะเป็นแบบ Batch นั่นคอื มีช่วงเวลาการทางานเป็น

จังหวะต่างๆ กัน ดังนันภาระของพัดลม Off-gas ของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าจึงมีการเปลี่ยนแปลงไปตาม
เวลาซ่ึงจะสอดคล้องกับจังหวะการทางานของเตาหลอมเหล็กดว้ ยไฟฟ้า การติดตังอุปกรณ์ปรบั ความเร็วรอบ
กับตวั พัดลม Off-gas จึงมีความเหมาะสม นอกจากนกี ารติดตังอุปกรณ์ปรับความเร็วรอบดังกล่าวจะทาใหก้ าร
ให้ความร้อนแก่นาเหล็กมีประสิทธิภาพย่ิงขึนด้วยเน่ืองจากปริมาณ Off-gas ท่ีออกจากเตามีปริมาณที่
เหมาะสม รวมไปถึงการลดผุ่นทีอ่ อกมาพรอ้ มกบั ตัว Off-gas ดว้ ยเชน่ กัน

จากรายงานการศึกษาพบว่าผลประหยัดที่ได้จากมาตรการนีอยู่ท่ีประมาณ 15-16 kWh/Tonne
มลู คา่ การลงทนุ นันอยู่ทีป่ ระมาณ 75 บาท/Tonne โดยมีระยะคนื ทนุ อยทู่ ปี่ ระมาณ 2-3 ปี

-30-

กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลงั งาน

4.6 มำตรกำรควบคุมกำรทำงำนของเตำหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้ำด้วย Neural Network
ระบบ Neural Network นนั เป็นระบบที่จะทาหน้าทค่ี วบคุมการทางานของเตาหลอมอารค์ ไฟฟ้า โดย

ระบบจะมีการตรวจวัดทังอุณหภูมิของนาเหล็กภายในเตาหลอม ค่าปริมาณกระแสและแรงดันในแท่ง
อิเล็กโทรด ค่าธาตุองค์ประกอบของนาเหล็กในเตาหลอม องค์ประกอบของไอเสียจากเตาหลอม และปริมาณ
แร่ธาตุและแก๊สต่างๆท่ีฉีดเข้าไปในเตาหลอม แล้วจึงนาค่าต่างๆเหล่านีมาประมวลเพ่ือหาค่าท่ีเหมาะสมแก่
การดาเนินการเพ่อื ให้เกิดการทางานท่มี ีประสทิ ธภิ าพมากท่สี ุด ระบบจะมกี ารตรวจวัดและปรับการดาเนินการ
อยู่ตลอดอย่างสม่าเสมอเป็นการทางานแบบระบบควบคุมวงปิด ด้วยการทางานท่ีมีการปรับการป้อนวัตถุดิบ
และการใชท้ รพั ยากรใหส้ มั พนั ธ์กับสถานะของการหลอมทเี่ กดิ ขนึ จริงดงั ตวั อย่างทีแ่ สดงในรูปท่ี 4.6 นอกจากนี
ระบบ Neural Network ยงั สามารถทาให้ปรมิ าณการใช้อเิ ล็กโทรดลดลงด้วยเชน่ กัน

จากรายงานการศึกษาพบว่าผลประหยัดท่ีได้จากการประยุกต์ใช้ระบบ Neural Network จะอยู่ท่ี
ประมาณ 35-40 kWh/Tonne มูลค่าการลงทุนนันอยู่ที่ประมาณ 12-15 ล้านบาท โดยมีระยะคืนทุนอยู่ท่ี
ประมาณ 1 ปี

หนว่ ย
ควบคมุ

หนว่ ย
ตรวจวั

ด

รูปท่ี 4.6 ตวั อยา่ งการทางานของระบบ Neural Network

4.7 มำตรกำรใชเ้ ตำหลอมเหลก็ ดว้ ยไฟฟำ้ แบบกระแสตรง (DC EAF)
เตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าแบบกระแสตรงเป็นเตาท่ีพัฒนาขึนให้มีประสิทธิภาพมากกว่าเตาหลอม

เหล็กด้วยไฟฟ้าแบบกระแสสลับสามเฟสแบบเดิมดังท่ีแสดงในรูปท่ี 4.7 เตาแบบกระแสตรงมีข้อดีคือ 1) ลด
การใช้อิเลคโทรดในการอาร์คเหลอื ประมาณคร่ึงหนงึ่ ของการใชไ้ ฟฟ้าแบบกระแสสลับสามเฟส 2) การเพม่ิ ขึน
ของอุณหภูมิในช่วงหลอมเหล็กจะมีประสิทธิภาพมากขึนเน่ืองจากตัวอาร์คเจ็ตมีเสถียรภาพ 3) แรง
แม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการไหลของกระแสทาให้เกิดการกวนนาเหล็กให้มีความสม่าเสมอ 4) เศษเหล็ก
สามารถละลายได้อย่างสม่าเสมอโดยไม่เกิดจุดร้อนหรือจุดเย็นภายในอ่างนาเหล็ก 5) อายุการใช้งานของเตา
ยาวนานขึน

-31-

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

ผลของพลังงานท่ีประหยัดได้จากมาตรการใช้เตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าแบบกระแสตรงนีจะป ระมาณ
10-20 kWh/Tonne เม่ือเทียบกับเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าแบบกระแสสลับสามเฟสท่ีมีอยู่ในปัจจุบัน เงิน
ลงทุนเพ่ิมเติมจากเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าแบบกระแสสลับสามเฟสที่มีอยู่เดิมประมาณ 230 บาท/Tonne
และมีระยะคืนทุนประมาณ 1-2 ปี อย่างไรก็ตามมาตรการนีจะเหมาะสมกับเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้าขนาด
ใหญ่เท่านนั

รปู ที่ 4.7 เตาหลอมเหลก็ ด้วยไฟฟ้าแบบกระแสตรงเมื่อเปรียบเทียบกับเตาแบบกระแสสลบั สามเฟส

4.8 มำตรกำรใชห้ มอ้ แปลงไฟฟำ้ กำลังสงู (Ultra High Power Transformer)
หม้อแปลงไฟฟ้ากาลังสูง (Ultra High Power Transformer) เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าท่ีมีการออกแบบ

เพื่อช่วยลดการสูญเสียเนื่องจากการเกิดความร้อนท่ีหม้อแปลงไฟฟ้าซ่ึงจะทาให้ประสิทธิภาพของหม้อแปลงดี
ยิ่งขึน เน่ืองด้วยเหตุนีทาให้กระแสไฟฟ้าไหลไปยังอิเลคโทรดเป็นไปได้ดี ก่อให้เกิดลาอาร์คท่ีเป็นระเบียบ
สม่าเสมอ ทาให้ปริมาณการใช้อิเลคโทรดลดลง และผนงั เตาสกึ กรอ่ นน้อยลง แต่เทคโนโลยนี ีก็มีข้อจากัดทห่ี ม้อ
แปลงกาลงั สงู เช่นนจี ะมขี นาดใหญ่ตังแต่ 700 kVA/ton ขนึ ไปเทา่ นัน

จากรายงานการศึกษาพบว่าผลประหยดั ทีไ่ ด้จากการประยุกต์ใช้หม้อแปลงไฟฟ้ากาลังสูงกับเตาหลอม
เหล็กด้วยไฟฟ้าจะอยู่ที่ประมาณ 15-17 kWh/Tonne มูลค่าการลงทุนนันอยู่ที่ประมาณ 160 บาท/Tonne
โดยมรี ะยะคืนทนุ อยู่ท่ปี ระมาณ 5-6 ปี

4.9 มำตรกำรปรบั ปรงุ ฉนวนเตำหลอมเหลก็ ด้วยไฟฟ้ำ
ฉนวนของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้านันจะต้องเผชิญกับสภาพการทางานท่ีค่อนข้างรุนแรง อันได้แก่

อณุ หภูมขิ องการทางานทส่ี ูงกว่า 1,600oC ปฏิกิรยิ าออกซิเดชัน่ ภายในเตา การสกึ กร่อนและกดั กร่อน เปน็ ต้น
เป็นผลให้ฉนวนของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟฟ้ามีการเสื่อมสภาพค่อนข้างเร็ว ในปัจจุบันได้มีการพัฒนาฉนวน

-32-

กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

เตาในลักษณะที่เป็นโครงสร้างเชิงไมโคร โดยการเติมอนุภาคขนาดเล็กลงไป หรือมีการเพิ่มสารเคลือบที่มีการ
ปรุงแต่งในระดับไมโคร เป็นต้น ซึ่งจะทาให้ลดความร้อนสูญเสียท่ีเกิดขึนท่ผี นังเตาและเพิ่มอายุการใช้งานของ
ผนงั เตา

ผลประหยัดที่ได้จากมาตรการนีจะประมาณ 11 kWh/Tonne ทังนียังไม่ได้มีการรายงานถึงข้อมูลที่
เกยี่ วขอ้ งการเงนิ ลงทุนและระยะคนื ทนุ ในมาตรการนี

-33-

กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลงั งาน

5. กำรเพ่มิ ประสิทธภิ ำพพลังงำนของเตำอบเหล็ก

เตาอบเหล็กนันเป็นเคร่ืองจักรทม่ี ีการใช้งานอยู่อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าใน
ประเทศ ทังนีเนื่องจากโรงงานอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้าในประเทศส่วนหน่ึงจะเป็นอุตสาหกรรมขัน
ปลายเพียงอย่างเดียว กล่าวคือมีการนาเขา้ ผลิตภณั ฑ์กึ่งสาเร็จรูปหรือเหล็กแทง่ จากแหล่งอื่นเพื่อนามาอุ่นให้มี
อุณหภูมิสูงขึนผ่านเตาอบเหล็กแล้วส่งไปสู่โรงรีดเพื่อขึนรูปให้ได้ผลิตภัณฑ์ตามต้องการ เตาอบเหล็กใน
ประเทศไทยโดยท่ัวไปแล้วจะใช้พลังงานความร้อนจาเพาะเฉลี่ยประมาณ 1.6 GJ/Tonne ทังนีจากการ
ตรวจสอบการใช้พลังงานของเตาอบเหล็กในประเทศโดยแยกตามชนิดของผลิตภัณฑ์ จะพบว่าค่าท่ีได้จะแสดง
ในตารางที่ 5

ตารางท่ี 5 ค่าพลังงานความร้อนจาเพาะเฉลี่ยของเตาอบเหล็กโดยแยกตามชนดิ ของผลิตภัณฑ์

ชนดิ ของผลิตภัณฑ์ พลงั งานความร้อนจาเพาะเฉล่ยี
(GJ/Tonne)
เหลก็ เสน้ 1.34
เหล็กลวด 1.35
เหล็กรูปพรรณ 1.86
เหล็กแผ่นตรงและม้วน 1.42

สาหรบั ในสว่ นถัดไปจะเป็นการนาเสนอมาตรการประหยัดพลงั งานของเตาอบเหล็กซงึ่ สามารถสรปุ ได้ดังนี

5.1 มำตรกำรควบคมุ กำรผลิตในเตำอบเหล็กใหเ้ หมำะสม
ในเตาอบเหล็กนันจะพบวา่ ภาระของเตาอบเหล็กจะเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาขึนกับชนดิ ของผลิตภัณฑ์

และปัจจัยอ่ืนๆ ดังนันการควบคุมกระบวนการผลิตให้เหมาะสมรวมถึงการลดผลิตภัณฑ์ที่ถูกตีกลับ การเพ่ิม
ประสิทธิภาพการผลิต การลดเวลาที่กระบวนการผลิตหยุดเดิน เพ่ือให้สอดคล้องกับภาระของเตาอบเหล็ก
ผลกระทบทไ่ี ด้จะสามารถประหยัดพลังงานได้ทางออ้ มเนื่องจากปรมิ าณพลงั งานที่ป้อนเข้าไปอาจจะเท่าเดมิ แต่
อตั ราการผลิตเพมิ่ ขนึ สง่ ผลให้คา่ พลงั งานจาเพาะมีค่าลดลง

จากกรณศี ึกษาแห่งหน่ึงพบว่าเมือ่ มีการลงทุนปรับปรุงระบบควบคุมกระบวนการผลิตให้เหมาะสม จะ
ลดผลิตภัณฑ์ที่ถูกตีกลับจากร้อยละ 1.5 เป็นร้อยละ 0.2 สามารถลดเวลากระบวนการผลิตหยุดเดินจากร้อย
ละ 50 เปน็ ร้อยละ 6 ผลทไ่ี ดจ้ ะประหยดั เชือเพลิงได้รอ้ ยละ 9 หรอื เทียบเทา่ กับประมาณ 0.3 GJ/Tonne เงิน
ลงทนุ ประมาณ 130 ลา้ นบาท ระยะคืนทนุ ประมาณ 1-2 ปี

-34-

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

5.2 มำตรกำรควบคุมอณุ หภูมขิ องเตำอบเหล็กให้เหมำะสม
อุณหภูมิของเตาอบเหล็กนันเป็นปัจจัยสาคัญท่ีก่อให้เกิดการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ หาก

อุณหภูมิในเตาอบเหล็กมีค่าสูงเกินไป ความร้อนส่วนเกินก็จะกลายไปเป็นความร้อนสูญเสียออกจากเตาอบ
เหล็กรวมทังปริมาณของสเกลที่ก่อตัวเพ่ิมมากขึนซึ่งจะทาให้อัตราการผลิตมีค่าต่าลง ในทางตรงกันข้ามหาก
อุณหภูมิในเตาอบเหล็กมีค่าต่าเกินไป ก็จะทาให้คุณสมบัติทางกลของเหล็กที่ผ่านการอบไม่เพียงพอต่อการรีด
ซึ่งส่งผลให้สูญเสียพลังงานไฟฟ้าระหว่างการรีดมากขึนและก่อให้เกิดความสึกกร่อนที่แท่นรีด ดังนันการ
ควบคุมอุณหภูมิภายในเตาอบเหล็กให้มีค่าเหมาะสมจึงความสาคัญต่อการประหยัดพลังงานของเตาอบเหล็ก
ในขณะเดยี วกันกร็ ักษาอุณหภูมขิ องเหล็กที่ผา่ นการอบให้เหมาะสมกบั การรีดเชน่ กนั อย่างไรกต็ ามเนื่องจากมี
ปัจจัยหลายอย่างที่ส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิภายในเตาอบเหล็กเช่น เกรดของเหล็กกล้าท่ีใช้รีด รูปทรงของ
ผลิตภัณฑ์ อุณหภูมินาระบายความร้อน ฯลฯ ดังนันจึงต้องมีการพิจารณาผลต่างๆ ในภาพรวมก่อนจะทาการ
ลดอณุ หภูมเิ ตาอบเหลก็ ลงเพ่ือไม่ให้ส่งผลกระทบต่อผลติ ภณั ฑ์

จากการศึกษาข้อมูลในเอกสารอ้างอิงจะพบว่าผลประหยัดเชือเพลิงที่ได้จากมาตรการดังกล่าวอยู่ที่
ประมาณ 20 MJ/Tonne เงินลงทุนประมาณ 18 ลา้ นบาท ระยะคืนทนุ ประมาณ 3-4 ปี

5.3 มำตรกำรใช้หัวเผำ Regenerative และ Recuperative
การนาความร้อนเหลือทิงกลับมาใช้เป็นวิธีการหน่ึงในการเพ่ิมประสิทธิภาพของเตาอบเหล็ก เพื่อให้

สามารถนาความร้อนเหลือทิงจากไอเสียของการเผาไหม้ได้อย่างดียิ่งขึน จึงได้มีการออก แบบหัวเผา
Recuperative หรือหัวเผา Regenerative ซึ่งมีการติดตังอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนประสิทธิภาพสูงที่
สามารถนาความร้อนเหลือทิงจากไอเสียนากลับมาใช้ประโยชน์โดยการอุ่นอากาศท่ีใช้ในการเผาไหม้ให้มี
อุณหภูมิสูงกว่า Recuperator แบบท่ใี ช้โดยทั่วไปร่วมกับเตาอบเหล็ก ในกรณีของหัวเผา Recuperative นัน
จะเป็นหัวเผาท่ีมีการติดตังอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนโดยจะแยกทางานในแต่ละหัวเผาซ่ึงจะแตกต่างจาก
Recuperator แบบทัว่ ไปซ่ึงเป็นแบบศนู ย์รวมดงั ท่ีแสดงในรูปที่ 5.3ก

รูปท่ี 5.3ก การทางานของหัวเผา Recuperative

-35-

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

ในขณะท่ีหัวเผา Regenerative จะมีลักษณะเป็นหัวเผาท่ีทางานร่วมกับวัสดุเก็บสะสมความร้อนซ่ึงมักจะทา
จาก Ceramic Balls หากพิจารณาการทางานของหัวเผา Regnerative หน่ึงหัว จะพบว่าในจังหวะที่หัวเผา
ทาหน้าที่ดูดไอเสียออกจากเตา ก็จะทาการอุ่นตัววัสดุเก็บสะสมความร้อนซ่ึงก็คือ Ceramic Balls ดังที่กล่าว
มาเพ่ือทาให้ Ceramic Balls มีอุณหภูมิสูงขึน เมื่อหัวเผาดังกล่าวสินสุดจงั หวะของการดูดไอเสียออกจากเตา
ก็จะเปลี่ยนเป็นจังหวะของการเผาไหม้โดยจะปล่อยอากาศที่ใช้ในการเผาไหม้ผ่าน Ceramic Balls เพ่ือให้
Ceramic Balls คายพลังงานให้แก่อากาศท่ีใช้ในการเผาไหม้ ตัว Ceramic Balls ก็จะเย็นตัวลงในขณะท่ี
อากาศที่ใช้ในการเผาไหม้มีอุณหภูมิเพ่ิมขึนจะนาไปทาปฏิกิริยาเผาไหม้กับเชือเพลิง เมื่อ Ceramic Balls จะ
คายพลงั งานออกจนเกือบหมด ก็จะเป็นการสินสุดจังหวะของการเผาไหม้ แล้วหวั เผานีก็จะเร่ิมจังหวะการดูด
ไอเสียใหม่อีกครัง ทังนีหัวเผา Regnerative นันจะทางานเป็นคู่โดยท่ีแต่ละคู่จะทางานสลับจังหวะกันดังท่ี
แสดงในรูปท่ี 5.3ข อน่ึงการใช้หัวเผา Recuperative หรือหัวเผา Regenerative จะทาให้อุณหภูมิของอากาศ
ท่ีใช้ในการเผาไหม้สูงขึน ผลกระทบหนึ่งที่ตามมาคือการเกิด NOx ที่เพ่ิมขนึ ดังนันอาจจะต้องมีการพิจารณา
ใช้เทคโนโลยอี ่ืนๆ รว่ มกบั หัวเผา Recuperative หรอื หัวเผา Regenerative เพ่ือลด NOx ทเ่ี พมิ่ ขึนดงั กลา่ ว

รปู ท่ี 5.3ข การทางานของหวั เผา Regenerative
โดยทั่วไปเมื่อเทียบกับเตาอบเหล็กท่ีไม่มีการติดตังอุปกรณ์แลกเปล่ียนความร้อนอยู่เลย ผลประหยัด
ของหัวเผา Recuperative จะอยู่ทป่ี ระมาณร้อยละ 10-20 โดยมเี งินลงทนุ ประมาณ 1-2 ล้านบาท และระยะ
คืนทุนประมาณ 1 ปี ในขณะท่ีผลประหยัดของหัวเผา Regenerative จะอยู่ท่ีประมาณร้อยละ 35 โดยมีเงิน
ลงทุนประมาณ 2-3 ล้านบาท และระยะคนื ทุนประมาณ 2 ปี

5.4 มำตรกำรใช้ Recuperator ประสิทธภิ ำพสงู
เตาอบเหล็กโดยทั่วไปจะใช้ Recuperator แบบรวมศูนย์ซึ่งทาหน้าที่แลกเปลี่ยนความร้อนเหลือทิง

จากไอเสียทังหมดท่ีออกจากเตาเพื่อนาไปอุ่นอากาศที่ใช้ในการเผาไหม้ให้มีอุณหภูมิสูงขึน โดยทั่วไปแล้ว
Recuperator จะมีการออกแบบให้มีอาการอุ่นอากาศท่ีใช้ในการเผาไหม้อยู่ท่ีประมาณ 250 - 400oC แต่
เน่ืองจากความต้องการในการประหยัดค่าใชจ้ ่ายดา้ นพลังงานมีเพิ่มมากขึน รวมทังการลงทุนในส่วนของหัวเผา

-36-

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

Recuperative และหัวเผา Regenerative อาจจะมีค่าค่อนข้างสูง หรือแม้กระท่ังในกรณีท่ี Recuperator ที่
ใช้อยเู่ ดมิ ชารุดเสียหายจากการใช้งานท่ัวไป มาตรการใช้ Recuperator ประสทิ ธภิ าพสงู อาจจะเป็นทางเลือก
หน่ึงท่ีเหมาะสม ทังนี Recuperator ประสิทธิภาพสูงจะสามารถอุ่นอากาศที่ใช้ในการเผาไหม้ได้สูงเกิน
500oC โดยการออกแบบ Recuperator ให้สามารถแลกเปลี่ยนความร้อนได้เพ่ิมมากขึนและใช้วัสดุท่ีสามารถ
ทนอุณหภมู ิท่สี ูงเพม่ิ ขึนไดด้ ้วย ดังทแ่ี สดงในรูปที่ 5.4

ทงั นีผลประหยัดที่ได้จากมาตรการใช้ Recuperator ประสทิ ธิภาพสงู อยู่ที่ประมาณ 100 MJ/Tonne
โดยทเี่ งินลงทุนอยทู่ ป่ี ระมาณ 60 ล้านบาท และระยะคืนทนุ อยทู่ ี่ประมาณ 2 ปี

รปู ท่ี 5.4 การทางาน Regenerator ประสิทธิภาพสงู และผลประหยดั ท่ไี ด้
5.5 มำตรกำรใช้หวั เผำ Oxy-Fuel

ในการเผาไหม้โดยใช้อากาศนันจะพบว่าส่วนท่ีเกิดการเผาไหม้คือออกซิเจนเพียงอย่างเดียวในขณะท่ี
ไนโตรเจนในอากาศจะทาหน้าท่ีเปน็ แก๊สเฉ่อื ย ดังนันเมอ่ื เกดิ การเผาไหม้ขึนไนโตรเจนในไอเสียกจ็ ะสะสมความ
ร้อนท่ีได้จากการเผาไหม้แล้วนาออกจากระบบไปพร้อมกับไอเสียซ่ึงถือว่าเป็นความร้อนสูญเสีย การใช้
ออกซิเจนบริสุทธิ์ช่วยในการเผาไหม้นันสามารถทาได้สองวิธีคือ 1) ทาการเติมออกซิเจนบริสุทธ์ิลงในอากาศ
เพื่อเพิ่มสัดส่วนออกซิเจนในอากาศให้มากกว่าร้อยละ 21 หรือ 2) ทาการใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์แทนอากาศใน
การเผาไหม้ทังหมดดังที่แสดงในรูปท่ี 5.5 การใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์ช่วยในการเผาไหม้นันจะทาให้สัดส่วนของ
ไนโตรเจนซึ่งเป็นแก๊สเฉ่ือยลดลง ส่งผลให้ความร้อนสูญเสียดังท่ีกล่าวข้างต้นลดลงด้วยเช่นกัน นอกจากนีผลท่ี
เกิดขึนจะทาให้อุณหภูมิเปลวในการเผาไหม้มคี ่าสูงขนึ การถ่ายเทความร้อนสู่ชนิ งานเพ่ืมขึน และส่งผลให้อตั รา
การผลิตเพ่ิมขึนหรือเวลาในการผลิตลดลง รวมทังประสิทธิภาพพลังงานเพิ่มขึนด้วยเช่นกนั ข้อดีทางอ้อมที่ได้

-37-

กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

อีกส่วนหนึ่งก็คือเนื่องจากอัตราไหลของไอเสียลดลง ขนาดท่อไอเสียจะลดลง รวมทังขนาดของอุปกรณ์อ่ืนๆ
เช่นวาล์ว ข้อต่อต่างๆ หรือพัดลม ก็จะลดลงด้วยเช่นกัน อย่างไรก็ตามเมื่อมีการใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์ช่วยใน
การเผาไหม้นนั ผลของอณุ หภมู ิเปลวทส่ี ูงขนึ กจ็ ะทาให้ NOx เพิ่มขนึ ได้ แต่ในกรณีของการใช้ออกซิเจนบรสิ ุทธิ์
แทนอากาศทังหมดนันจะลด NOx ลงได้จนเกือบเป็นศูนย์เพราะไม่มีไนโตรเจนในอากาศเลย นอกจากนีหาก
ใช้สัดส่วนของออกซิเจนท่ีเพ่ิมในอากาศมีค่ามากหรือใช้ออกซิเจนบริสุทธ์ิแทนอากาศ ก็อาจมีความจาเป็น
จะต้องออกแบบอุปกรณ์หรือระบบเหล่านีใหม่ทังหมดได้แก่ ระบบท่อออกซเิ จนท่ใี ช้แทนอากาศ หวั เผา ระบบ
ท่อไอเสยี ขนาดของเตา ระบบควบคมุ การเผาไหม้ เป็นต้น

จากการศึกษากรณีตวั อย่างของโรงงานเหล็กแห่งหน่ึงซึ่งได้ทาการเพ่มิ สัดส่วนของออกซิเจนในอากาศ
จากร้อยละ 21 เป็นร้อยละ 25-27 จะพบว่าผลประหยัดของพลังงานท่ีได้มีค่าประมาณร้อยละ 10 โดยมีเงิน
ลงทุนประมาณ 6-7 ล้านบาท และระยะคนื ทนุ ประมาณ 1 ปี

รปู ท่ี 5.5 การใชอ้ อกซเิ จนบริสทุ ธิใ์ นการเผาไหม้เม่ือเปรยี บเทียบกบั การใช้อากาศ

5.6 มำตรกำรฉนวนเซรำมคิ ไฟเบอร์สำหรับเตำอบเหล็ก
ในกรณีท่ีเตาอบเหล็กมีการทางานไม่ต่อเนื่อง ระหว่างการหยุดพักเตาจะมีการสูญเสียพลังงานออก

จากผนังเตา และเม่ือมีการเริ่มการทางานขึนมาใหม่พลังงานส่วนหนึ่งก็จะถูกดูดซับโดยวัสดุทนไฟที่บุไว้ที่ผนัง
ภายในเตาอบเหล็ก ซ่ึงความร้อนทังสองตัวดังกล่าวรวมกันถือเป็นสัดส่วนท่ีสูง ดังนันเพื่อการลดพลังงานที่
สะสมไว้ภายในผนังเตาโดยที่ไม่ส่งผลกระทบต่อการสูญเสียความร้อนระหว่างปิดพักเตา จึงแนะนาให้เปล่ียน
วัสดบุ ุผนังภายในด้วยเซรามิคไฟเบอรซ์ ึ่งมมี วลน้อยกว่าวสั ดุทนไฟแบบเก่าทาให้ลดการสูญเสยี ท่ีเกดิ จากการดูด
ซับความร้อนไว้ในผนังโดยท่ีความสามารถในการป้องกันความร้อนสูญเสียผ่านผนังเตายังคงอยู่ ทาให้เตาอบ
เหลก็ สามารถเร่มิ ตน้ การใช้งานได้เรว็ ขึน ลดปรมิ าณการใช้พลังงานท่ีจะนาไปใช้อนุ่ เตาอบเหล็กลงได้ อย่างไรก็
ตามเทคโนโลยีนีเหมาะเฉพาะเตาอบเหล็กที่มีการปฏิบัติงานและหยุดบ่อยครัง เนื่องจากเซรามิคไฟเบอร์จะ
ชว่ ยใหล้ ดระยะเวลาในการอุ่นเตาเท่านัน ดงั นนั หากมีการปฏิบัตงิ านอย่างต่อเน่ืองสม่าเสมอการเปลี่ยนวัสดทุ น
ไฟอาจจะไม่ก่อให้เกิดผลประหยัดอยา่ งที่ต้องการได้ อนึ่งจากการศกึ ษาความหนาของฉนวนเซรามิคไฟเบอร์ท่ี
เหมาะสม จะพบว่าเมอื่ ความหนาของฉนวนมีคา่ เพิ่มขึน คา่ ใช้จา่ ยในส่วนของเงินลงทุนสาหรับตัวฉนวนจะมคี ่า
เพ่ิมขึน ในขณะที่ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานจะลดลง ดังนันเม่ือนาคา่ ใช้จ่ายทังสองส่วนมารวมกัน จะเกิดค่าความ
หนาของฉนวนท่ีทาใหค้ ่าใชจ้ ่ายรวมมคี ่าต่าสดุ ดังท่ีแสดงในรูปท่ี 5.6

-38-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลังงาน

จากการศึกษาในประเทศเกี่ยวกับมาตรการฉนวนเซรามิคไฟเบอร์สาหรับเตาอบเหล็ก พบว่าผล
ประหยัดพลังงานของจะมีค่าประมาณ 80 MJ/Tonne โดยมีเงินลงทุนประมาณ 16 ล้านบาท และระยะคืน
ทนุ ประมาณ 1-2 ปี

รปู ที่ 5.6 ความสมั พนั ธ์ระหว่างคา่ ใชจ้ า่ ยต่างๆ กบั ความหนาของฉนวนเซรามิคไฟเบอร์
5.7 มำตรกำร Hot Charge

กระบวนการ Hot Charge คือการป้อนเหล็กแท่งเข้าสู่เตาอบเหล็กที่มีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิ
สิ่งแวดล้อมหรืออุณหภูมิห้อง โดยท่ัวไปแล้วเหล็กแท่งท่ีออกมาจากกระบวนการผลิตแท่งเหล็กโดยหล่อ
แบบตอ่ เนอื่ ง (Continuous Casting Machine หรือ CCM) แลว้ ทาการตดั ขนาดก่อนปอ้ นเข้าสู่เตาอบเหล็กจะ
มีอุณหภูมิค่อนขา้ งสูงอยู่แลว้ ประมาณ 800-900oC ดังนันหากนาเหลก็ แท่งปอ้ นเข้าสู่เตาอบเหล็กก่อนท่ีจะถูก
ทาให้เย็นลงเท่ากับอุณหภูมิห้องแล้ว ก็จะทาให้เกิดกระบวนการ Hot Charge ขึน อน่ึงกระบวนการ Hot
Charge นันนอกจากจะประหยัดพลังงานแล้ว จะทาให้สเกลที่ก่อตัวขึนในระหว่างการอบเหล็กมีค่าลดลงด้วย
เนือ่ งจากอุณหภูมขิ องเหล็กแท่งกอ่ นปอ้ นเข้าสู่เตาอบเหล็กมคี ่าเพิ่มขึนซึ่งจะทาให้ระยะเวลาของเหล็กแท่งทีอ่ ยู่
ในเตาอบเหล็กลดลง โดยท่ัวไปแล้วกระบวนการ Hot Charge แบ่งย่อยออกเป็นสามวิธีตามลักษณะการ
ทางานของเหลก็ แทง่ ระหว่าง CCM ไปยงั เตาอบเหลก็ ดงั ที่แสดงในรูปท่ี 5.7 กล่าวคือ

 กระบวนการ Hot Charge เป็นการนาเหล็กแท่งที่ตัดเสร็จจากการหล่อแบบต่อเน่ืองมาเก็บพักไว้
บริเวณที่พักโดยไม่ได้ทิงไว้เป็นระยะเวลาท่ีนานเกินไป เหล็กแท่งจะคลายความร้อนอุณหภูมิลดลงไป
โดยทวั่ ไปอณุ หภูมิของเหลก็ แท่งจะอยู่ทป่ี ระมาณ 200 – 400oC กอ่ นป้อนเขา้ สูเ่ ตาอบเหล็ก

-39-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลงั งาน

 กระบวนการ Hot Direct Charge เป็นการนาเหล็กแท่งท่ีตัดเสร็จจากการหล่อแบบต่อเนื่องมา
ลาเลียงแล้วป้อนเข้าสู่เตาอบเหลก็ โดยไม่ได้มกี ารเก็บพักไว้ ทงั นีเหล็กแทง่ กจ็ ะคลายความร้อนไปบ้าง
ในระหว่างการลาเลียง อุณหภูมิของเหล็กแท่งท่ีลดลงจะขึนกับระยะเวลาในการลาเลียงจากจุดที่ตัด
เหล็กแท่งจนไปถึงเตาอบเหล็กและการป้องกันการสญู เสียความร้อนในระหว่างการลาเลียง โดยทั่วไป
อณุ หภูมิของเหล็กแท่งจะอยู่ท่ปี ระมาณ 400 – 800oC กอ่ นปอ้ นเข้าสเู่ ตาอบเหลก็

 กระบวนการ Direct Rolling เป็นการนาเหล็กแทง่ ที่ตดั เสร็จจากการหล่อแบบต่อเนื่องมาลาเลยี งแล้ว
ป้อนเข้าสู่แท่นรีดโดยไม่ผ่านเตาอบเหล็ก ทังนีเนื่องจากอุณหภูมิของเหล็กแท่งจะมีการลดลงบ้างใน
ระหว่างการลาเลียง ดังนันก่อนการป้อนเข้าสู่แท่นรีดจะต้องมีการอุ่นเหล็กแท่งเพ่ือให้อุณหภูมิของ
เหล็กแท่งสูงขึนและมีความสม่าเสมอตามต้องการ การอุ่นเหล็กแท่งโดยมากจะใช้ Induction
Heater เปน็ หลกั

เหล็กแท่งหลังจากตดั ความยาวท่ี CCM

ทพี่ กั เหลก็ แท่ง

Direct Hot Direct พกั ระยะสัน พักระยะยาว
Rolling
Charge Hot Charge Cold Charge
Induction Heater
Reheating Furnace

แทน่ รีด

รปู ท่ี 5.7 การเปรยี บเทยี บการ Hot Charge รปู แบบตา่ งๆ กบั การ Cold Charge

โดยทวั่ ไปแลว้ ปจั จัยท่จี ะมีผลประสทิ ธิภาพของกระบวนการ Hot Charge เป็นดังนี
 ย่งิ ระยะเวลาท่ีเหล็กแท่งเดินทางจาก CCM ไปยังเตาอบเหล็กค่อนขา้ งสัน อุณหภูมิของเหล็กแทง่ ก็จะ
ลดลงไม่มาก ส่งผลให้โอกาสในการประหยัดของกระบวนการ Hot Charge มีเพิ่มมากขึน ทังนี
ระยะเวลาในการเดินทางนันจะขึนอยู่กับ Layout ระหว่างตัว CCM และเตาอบเหล็กเช่น ระยะทาง
ระหว่าง CCM และเตาอบเหล็กมีความใกล้ไกลเพียงได ต้องมกี ารเคลื่อนย้ายเหล็กแท่งในแนวด่ิงด้วย
หรือไม่ จะต้องมีการหมุน (Rotate) เหล็กแท่งหรือไม่ มีส่ิงกีดขวางในระหว่างการขนย้ายหรือไม่
เปน็ ต้น

-40-

กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลงั งาน

 การใช้กลอ่ งหุ้มฉนวนในระหวา่ งการลาเลียง ทงั นีกลอ่ งห้มุ ฉนวนดงั กลา่ วส่วนมากจะเป็นกลอ่ งเหล็กที่
บรรจุฉนวนความร้อนประเภทเซรามิกไฟเบอร์ด้านในเพื่อป้องกันไม่ให้การสูญเสียควา มร้อนจากการ
แผ่รังสีออกจากตัวเหล็กแท่งในระหว่างการลาเลียง หากระยะเวลาท่เี หล็กแท่งเดินทางจาก CCM ไป
ยังเตาอบเหล็กมีค่าค่อนข้างนาน กล่องหุ้มฉนวนก็จะมีความจาเป็นยิ่งขึน โดยทั่วไปการประยุกต์ใช้
กล่องหุ้มฉนวนจะนิยมใช้กับการลาเลียงด้วยระบบรางลาเลียงแนวตรงที่มีมอเตอร์ขับ อย่างไรก็ตาม
วิธีการนีก็จะไม่สามารถประยุกต์ใช้ไดใ้ นการลาเลียงบางประเภท เช่นการใชเ้ ครนยก หรือการใชต้ ะขอ
เก่ยี วยก เป็นตน้

 การนาเหล็กแท่งมากกองรวมกันเพ่ือรักษาความร้อนของตัวเหล็กแท่ง ทังนีจะเห็นได้ว่าในระหว่าง
การลาเลียงเหลก็ แท่ง อาจจะต้องมีการขนเหลก็ แท่งมากองรวมกันก่อนจะลาเลียงต่อไปอีกจดุ การนา
เหล็กแท่งมากกองรวมกันจะสามารถรักษาความร้อนของตัวเหล็กแท่งได้มากกว่าการนาเหล็กแท่งมา
ทงิ ไว้เพียงแท่งเดียว
จากการศึกษาเอกสารอ้างอิง พบว่าผลประหยัดพลังงานของการ Hot Charge จะมีค่าประมาณ 90

MJ/Tonne ต่ออุณหภูมิของเหล็กแท่งท่ีเพิ่มขึน 100oC ท่ีสัดส่วนการ Hot Charge ร้อยละ 100 เงินลงทุน
ของกระบวนการ Hot Charge จะอยู่ท่ี Layout ของโรงงานเป็นสาคัญ จากกรณีศึกษาแห่งหนึ่งพบว่าเงิน
ลงทุนของกระบวนการ Hot Charge อยทู่ ปี่ ระมาณ 880 บาท/Tonne โดยมรี ะยะคืนทุนประมาณ 6 ปี

-41-

กรมพฒั นาพลงั งานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

ภำคผนวก ก ตวั อย่ำงกำรคำนวณสมดุลพลงั งำน

ก.1 ตวั อย่ำงกำรคำนวณสมดุลพลังงำนของเตำหลอมเหลก็ ด้วยไฟฟ้ำ

ตวั อย่างข้อมูลทใ่ี ชใ้ นการวิเคราะห์สมดลุ พลังงานของเตาหลอมเหลก็ ดว้ ยไฟฟา้ ตอ่ 1 รอบ (Batch)

ที่ คา่ ท่เี กบ็ ค่าท่ไี ด้ หนว่ ย
1 ปริมาณนาเหลก็ ทผ่ี ลิตได้ 75 Tonne
2 พลงั งานไฟฟ้า kWh
3 ปรมิ าณเชือเพลงิ (แก๊สธรรมชาติ) 32,000 Nm3
4 คา่ ความรอ้ นเชอื เพลงิ 600 MJ/Unit fuel
5 ปรมิ าณถา่ นหินหรือถ่านโค้ก 31.68
6 ปรมิ าณอเิ ลคโทรดทใ่ี ช้ 2,000 kg
7 องค์ประกอบของสแลก 150 kg

Fe 1,160 kg
Si 350 kg
Al 260 kg
8 อุณหภูมเิ ทของนาเหล็ก 1,630 oC
9 ปริมาณสแลก 5 Tonne

-42-

กรมพฒั นาพลังงานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลงั งาน

ตัวอย่างการแทนค่าสมการที่ใชใ้ นการวิเคราะห์สมดุลพลงั งานของเตาหลอมเหล็กดว้ ยไฟฟ้า

พลังงานขาเขา้ สตู รคานวณ
พลังงานไฟฟ้า
EElec :พลงั งานไฟฟ้า สามารถเกบ็ คา่ ได้โดยตรง [kWh]
พลงั งานจากเชือเพลิง (แก๊ส EElec = 32,000 kWh
ธรรมชาต)ิ
Fuel x LHV
พลงั งานเคมี EFuel  3.6
EFuel :พลงั งานจากเชอื เพลิง [kWh]
Fuel :ปรมิ าณเชือเพลงิ ทีใ่ ช้ใน [หน่วยเชือเพลงิ ใดกไ็ ด้]

LHV :ค่าความร้อนเชอื เพลิงต่า [MJ/หน่วยเชอื เพลิง]

EFuel  600Nm3 x 31.68 MJ/ Nm3

EElec = 5,280 kWh 3.6

EChem   mei x HFi
i

EChem :พลังงานเคมี [kWh]
mei :ปรมิ าณธาตตุ ังตน้ ท่เี กดิ การออกซไิ ดเซชนั [kg]

ธาตตุ ังตน้ มาจากถ่านหินหรือถา่ นโค้ก อเิ ลคโทรด และออกไซด์

ของธาตดุ งั กลา่ วทอ่ี ยู่ในสแลก

HFi :พลังงานความรอ้ นท่ีปลดปลอ่ ยจากธาตุตงั ตน้ [kWh/kg]

EChem   2,000 kg x 2.556 kWh   150 kg x 9.102 kWh 
 kg   kg 

 1,160 kg x 1.353 kWh    350 kg x 9.011 kWh 
 kg   kg 

  260 kg x 8.626 kWh 
 kg 

EChem = 13,443.4 kWh

-43-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลงั งาน กระทรวงพลงั งาน

พลังงานขาออก สูตรคานวณ
พลังงานเขา้ สู่เหลก็
พลงั งานเข้าส่สู แลก QLS  0.227TPure 14.2x LS

พลังงานเข้าสู่ไอเสยี QLS :พลงั งานเข้าสูเ่ หลก็ [kWh]
LS :ปริมาณนาเหลก็ ท่ผี ลิตได้ [Tonne]
พลงั งานในสว่ นอน่ื ๆ
TPure :อุณหภมู ิเทของนาเหลก็ [oC]

QLS  0.227x1,630 14.2 x 75

QLS = 28,815.8 kWh

Q Slag  1,638 1.083 TPure 1,600 x Slag

3.6
QSlag :พลังงานเข้าสสู่ แลก [kWh]

Slag :ปริมาณสแลก [Tonne]

TPure :อณุ หภมู ิเทของนาเหลก็ [oC]

QSlag  1,638  1.083 1,630  1,600  x 5
3.6
QSlag = 2,320.1 kWh

   QOG  0.3167 SECElec  300  70 x LS

SECElec  EElec
LS
QOG :พลงั งานเข้าสไู่ อเสยี [kWh]

LS :ปริมาณนาเหลก็ ท่ีผลติ ได้ [Tonne]

SECElec :พลังงานไฟฟา้ จาเพาะ [kWh/Tonne]
EElec :พลังงานไฟฟ้า [kWh]

Q OG   0.3167  32,000  300   70 x 75
 75

QOG = 8,258.7 kWh

  QOther  EElec  EFuel  EChem  QLS  QSlag  QOG

QOther  32,000  5,280  13,443.4

 28,815.8  2,320.1  8,258.7
QOhter = 11,328.9 kWh

-44-

กรมพัฒนาพลงั งานทดแทนและอนุรกั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

สรปุ สมดุลพลังงานของเตาหลอมเหลก็ ด้วยไฟฟา้ ต่อ 1 รอบ (Batch)

พลังงานขาเข้า kWh kWh % พลงั งานขาออก kWh kWh %

พลงั งานไฟฟา้ 32,000.0 Tonne 63.1 พลังงานเข้าสู่เหล็ก 28,815.8 Tonne
10.4 พลงั งานเข้าสู่สแลก 2,320.1
พลงั งานจากเชอื เพลิง 5,280.0 426.7 26.5 พลังงานเขา้ สู่ไอเสยี 8,258.7 384.2 56.8
พลงั งานในส่วนอ่นื ๆ 11,328.9
พลงั งานเคมี 13,443.4 70.4 รวม 50,723.4 30.9 4.6

179.2 110.1 16.3

รวม 50,723.4 676.3 100.0 151.1 22.3

676.3 100.0

หมายเหตุ: คิดเทียบกบั ผลผลิตหรอื ปรมิ าณนาเหลก็ ท่ีผลติ ได้ 75 Tonne

รปู ท่ี ก.1 Sankey diagram ของเตาหลอมเหล็กด้วยไฟ้ฟ้าต่อ 1 รอบ (Batch)

-45-

กรมพฒั นาพลังงานทดแทนและอนรุ กั ษพ์ ลังงาน กระทรวงพลังงาน

ก.2 ตัวอย่ำงกำรคำนวณสมดุลพลังงำนของเตำอบเหลก็

ตัวอย่างข้อมูลที่ใช้ในการวเิ คราะหส์ มดลุ พลงั งานของเตาอบเหล็กต่อการทางาน 1 ช่ัวโมง

ที่ ค่าทเี่ ก็บ ค่าทไ่ี ด้ หนว่ ย
1 ปริมาณผลิตภณั ฑท์ ผ่ี ลติ ได้ 98.8 Tonne
2 ปริมาณเชอื เพลิง (แก๊สธรรมชาติ) 2,800 Nm3
3 ค่าความร้อนเชือเพลิง 31.68 MJ/Nm3
4 ปรมิ าณอากาศทีใ่ ช้เผาไหม้ 30,000 Nm3
5 อุณหภูมิของอากาศอนุ่ 420
6 ปริมาณสเกล 1.2 oC
7 อุณหภูมปิ อ้ นเขา้ ของเหล็ก 30 Tonne
8 อณุ หภูมเิ หลก็ ทอ่ี อกจากเตา 1,050
9 อณุ หภูมไิ อเสยี ทอี่ อกจากเตา 780 oC
oC
oC

-46-