روش های کاهش مصرف انرژی کارخانجات فولادی

به طور کلی صنعت فولاد در مقایسه با سایر صنایع از جمله پرمصرف ترین ها به خصوص در مبحث مصرف انرژی می باشد. صنعت فولاد در کشور پس از نیروگاه های صنعتی، بیشترین سهم از مصرف انرژی را به خود اختصاص داده اند و یکی از مشکلات اساسی آن ها نیز در کمبود و قطع برق می باشد. در سال جاری بسیاری از شرکت های فولادسازی کشور به علت وجود این مشکل قادر به اعمال کردن طرح های توسعه و اهداف خود نبودند؛ از این رو با افزایش روز افزون تقاضا جهانی برای مصرف فولاد و بالا رفتن قیمت ها، همواره توجه بیشتری به کاهش مصرف انرژی در کشور و واحدهای فولادسازی شده است.

همچنین جالب است بدانید بر اساس گزارشات حاصل از مصرف انرژی، با صرفه جویی 10 تا 20 درصدی مصرف کل سوخت های فسیلی در صنعت آهن و فولاد، درآمد و سودآوری آن برای اقتصاد ملی بین 10 تا 30 میلیون دلار به صورت سالیانه است. پتانسیل صرفه جویی حرارتی نیز در کشور ما در مقایسه با اروپا حدود 60 درصد و نسبت به متوسط جهانی حدود 40 درصد می باشد. در ادامه نیز به بررسی روش های کاهش مصرف انرژی کارخانجات فولادی کشور به صورت کلی و در بخش ها و واحدهای مختلف پرداخته ایم.

راهکارهای کاهش مصرف انرژی در چرخه کلی تولید فولاد

به صورت کلی برای بهبود راندمان مصرف انرژی در چرخه کلی تولید محصولات فولادی، راهکارهای متعددی وجود دارد که علاوه بر این موضوع سبب بهبود کارایی در روش کوره بلند خواهند شد. برای این منظور پیشنهاد می شود تکنولوژی های تزریق در کوره بلند، سنسورها، کنترل فرآیند و ماکزیمم شدن میزان قراضه ها و اکسیدها بهبود یابد. علاوه بر آن نیز می توان به نصب سیستم های مدیریت و مونیتورینگ انرژی برای بازیابی و توزیع بین فرآیندها، کنترل کردن میزان رطوبت زغال و کوئنچ خشک در کک سازی،  تزریق گازهای  COGو BOF و سایر موارد زیر به کاهش مصرف انرژی و بهبود راندمان کوره بلند کمک کرد:

• شارژ آگلومره های کامپوزیت کربن
• توربین های بازیابی فشار بالا
• بازیابی گاز کوره بلند
• رکوپراتور، اتوماسیون و بهبود احتراق در گرمخانه هوای دم
• بهبود سیستم کنترل داخل کوره بلند
• بازیابی حرارت حاصل از سرباره

کاهش مصرف انرژی در کوره های اکسیژنی نیز شامل رعایت کردن سه نکته است. این نکات شامل بهتر شدن میزان کنترل و مونیتورینگ فرآیند احیا، گرم کردن پاتیل مفید و برنامه ریزی شده و بازیابی گاز سوخت و حرارت BOF می باشد. مورد بعدی در بهینه سازی انرژی در عملیات ریخته گری است که پس از تولید قطعات نیمه نهایی تأثیر به سزایی در خرید ورق سیاه و قیمت این فلز دارد. تولید کنندگان می توانند با گرمادهی تاندیش و پیشگرم کردن پاتیل از قبل و همچنین انجام فرآیند ریخته گری نزدیک به شکل نهایی محصول به کاهش مصرف انرژی و در نتیجه هزینه های تولید کمک کنند.

بهبود مصرف انرژی در واحد نورد گرم

برای بهبود مصرف انرژی در واحد ها و فرآیندهایی که برای انجام نورد گرم صورت می گیرد، نیز یک سری نکات وجود دارد. همان طور که می دانید کیفیت ورق های سیاه، میلگرد، تیرآهن، محصولات اسیدشویی و سپس ادامه تولید قطعات تخت فولادی بسته به این واحد تعیین می گردند. حال بهتر است بدانید کیفیت موارد ذکر شده در قیمت و خرید محصولات نهایی یعنی ورق های گرم و سایر فلزات حاصل از آن مؤثر هستند. این فلزات هر کدام بسته به خواصی که دارند، کاربردهای به سزایی را در صنایع به خود اختصاص می دهند.

به طور مثال ورق سیاه که سطحی زبر و رنگی کدر دارد، به سبب داشتن گریدهای متنوع در مصارف زیادی به کار می رود، اما در صورتی که نیاز به خواص بهتر و ظاهری صاف تر، صیقلی تر و روشن تری باشد، از ورق هایی مانند سرد و گالوانیزه استفاده می کنند که دارای مقاومت در برابر انواع عوامل خوردگی و زنگ زدگی هستند و  ورق سیاه تولید می شوند. با این وجود می توان گفت در صورت نیاز به خرید ورق گالوانیزه باید به فکر کاهش هزینه های مصرف انرژی در کارخانجات تولید مواد اولیه این فلزات باشیم. از این رو راهکارهای بهبود مصرف را در ادامه ذکر کرده ایم:

• دمای پیشگرم مناسب که حدود 1200 درجه است
• شارژ حرارت
• تنظیم هر کدام از عملیات ها  در نورد گرم
• به کارگیری از مشعل های رکوپریتیو
• به کارگیری مشعل در کوره آنیل با شعله نامرئی
• عایق کاری کوره ها
• بازیابی حرارتی
• بازیابی حرارت هدر رفته از مخازن و بسترهای آب خنک کننده

  برای اطلاع از قیمت و خرید ورق روغنی به دسته بندی مربوطه مراجعه نمائید.

روش های کاهش مصرف انرژی در نورد سرد و عملیات نهایی

واحد نورد سرد و عملیات نهایی نیز در جهت تولید ورق های سرد و روغنی انجام می گیرد که ماده اولیه آن همان ورق سیاه است، اما عملیات های مختلفی بر روی آن در جهت بهبود خواص مکانیکی، عملکرد نهایی، کاهش ضخامت و زیبا بودن سطح انجام می گیرد. خرید ورق روغنی یا همان سرد نیز بسته به هزینه های اولیه تولید و میزان مصرف انرژی تعیین می شود، اما معمولاً خواص بهتر در آن سبب بالاتر بودن قیمت در مقایسه با ورق سیاه یا گرم شده است. راهکارهایی نیز در جهت کاهش مصرف انرژی در واحد نورد سرد و فرآیندهای آن وجود دارد که در ادامه به بررسی آن ها پرداخته ایم:

• بازیابی حرارت در کوره های آنیل یا بازپخت
• کاهش مصرف بخار در خط اسید شویی که در جهت پاکسازی شیت ها انجام می شود
• هدف گذاری اتوماتیک (مشخص کردن کاربرد و خواص نهایی)
• کنترل و تنظیم سیستم های پایش
• استفاده از کوره آنیل پیوسته

  برای اطلاع از قیمت ورق شیروانی رنگی به دسته بندی مربوطه مراجعه نمائید.

مصرف انرژی مربوط به فرایند فولاد سازی EAF 

راهکارهای کاهش مصرف انرژی که در کوره های میدرکس در نظر گرفته می شوند، شامل موارد زیر هستند، اما پیش از بررسی آن ها بهتر است بدانید ورق های فولادی و قطعات نیمه نهایی در کشور ما به وسیله روش میدرکس بر پایه کوره های قوس الکتریکی تولید می شوند. در واقع این کوره ها علاوه بر افزایش سرعت تولید، انرژی کمتری را مصرف کرده و از این رو سبب کاهش هزینه های تولید مواد اولیه ای مانند اسلب فولادی، بیلت و بلوم و سپس کاهش قیمت قطعات تخت فولادی از جمله ورق سیاه،ورق ST52، اسیدشویی، روغنی، گالوانیزه و ... خواهند شد. در مورد ورق های اسیدشویی نیز باید گفت زمانی که در صنایع مختلف نیاز به استفاده از یک ورق فولادی با خواص محصولات سیاه و اما ظاهر درخشان و صیقلی محصولات سرد باشد، ورق سیاه را اسیدشویی کرده و به کار می برند. قیمت ورق اسیدشویی نیز بسته به هزینه های تولید اولیه متفاوت اعلام می گردد، اما به صورت کلی کاهش بخار حاصل از حمام اسیدشویی سبب کاهش مصرف انرژی و نرخ نهایی این فلز خواهد شد. با این وجود روش هایی که در کاهش مصرف انرژی در فرآیند EAF مؤثر هستند، به صورت زیر می باشند:

• افزایش سرعت منتقل شدن انرژی الکتریکی در کوره های قوس
• افزایش درصد power on time
• افزایش سرعت پیشگرم قراضه و عملیات شارژ
• کنترل شدن زمان عملیات احتراق
• کاهش مصرف انرژی در عملیات زینترینگ و بازیابی حرارت در آن
• منتشر کردن بهینه زینترینگ
• کم کردن میزان نشتی هوا
• بیشتر شدن عمق بسترها
• استفاده از سوخت های مازاد (هدر رفته) در واحد زینتر
• بهتر شدن روش شارژ
• بهبود فرآیند کوره احتراق

جمع بندی

با رعایت کردن تمامی نکات ذکر شده در فرآیندهای اصلی فولادسازی به راحتی می توان بهبود مصرف انرژی و جلوگیری از هدر رفتن آن را شاهد بود. از این رو واحدهای فولادسازی باید با استفاده از این راهکارها، راندمان تولید خود را افزایش داده و سبب کاهش هزینه های تولید شوند.