فناوری‌های نوین بازیابی گرمای اتلافی در صنعت فولاد، هزینه‌های انرژی را تا ۲۵ درصد کاهش داده و به استانداردی اقتصادی بدل شده‌اند.
گرمایی که به هدر می‌رفت، حالا برق کارخانه را تأمین می‌کند

به گزارش فولادنامه در یک کارخانه یکپارچه فولاد، از هر واحد انرژی که وارد فرآیند تولید می‌شود، بخش قابل‌توجهی هرگز به محصول نهایی تبدیل نمی‌شود؛ بلکه به‌صورت گرما، از دودکش‌ها، گازهای خروجی و سطح داغ محصولات نیمه‌ساخته، به هوای اطراف کارخانه پراکنده می‌شود. طبق برآوردهای مهندسی صنعت، یک واحد یکپارچه کوره‌بلند و کوره اکسیژنی، برای تولید هر تن فولاد نزدیک به بیست‌وسه گیگاژول انرژی مصرف می‌کند؛ اما بین بیست تا پنجاه درصد از این انرژی، صرفاً به‌صورت گرمای هدررفته از دست می‌رود. اگر تمام این جریان‌های حرارتی بازیابی می‌شدند، تا نزدیک به چهارده‌ونیم گیگاژول انرژی در هر تن، قابل بازگشت به چرخه تولید بود.

این شکاف میان انرژی مصرفی و انرژی بازیافتنی، دقیقاً همان فضایی است که فناوری‌های بازیابی گرمای اتلافی در دهه‌های اخیر برای پرکردنش شکل گرفته‌اند؛ و برخی از این فناوری‌ها، آن‌قدر بالغ شده‌اند که امروز به استاندارد صنعتی بدل شده‌اند. یکی از قدیمی‌ترین و اثبات‌شده‌ترین آن‌ها، توربین بازیافت فشار گاز بالای کوره‌بلند است؛ سامانه‌ای که بدون مصرف هیچ سوخت اضافه‌ای، از فشار طبیعی گاز خروجی کوره‌بلند برای تولید برق استفاده می‌کند. این فناوری، از دهه‌ها پیش، به استاندارد رایج در کارخانه‌های فولاد ژاپن و اروپا بدل شده است.

فناوری دیگری که سابقه‌ای مشابه دارد، خاموش‌سازی خشک کک است؛ روشی که به‌جای خنک‌کردن کک داغ با آب - روشی که بخش عمده گرمای آن را هدر می‌دهد - از گاز خنثی برای این کار استفاده می‌کند و در فرآیند، نزدیک به هشتاد درصد از گرمای محسوس کک داغ را بازیابی می‌کند. این فناوری از سال ۱۹۷۶ در نیپون استیل ژاپن به کار گرفته شد و علاوه بر صرفه‌جویی انرژی، کیفیت کک تولیدی را نیز بهبود می‌بخشد.

اما شاید جالب‌ترین تحول اخیر در این حوزه، به کوره‌های قوس الکتریکی مربوط می‌شود؛ فناوری‌ای که خود از ابتدا، مصرف انرژی به‌مراتب کمتری نسبت به کوره‌بلند دارد - نزدیک به شش‌ونیم گیگاژول در هر تن به‌جای بیست‌وسه گیگاژول - اما همچنان بخش قابل‌توجهی از انرژی آن، از طریق گاز خروجی با دمایی نزدیک به هزار‌ودویست درجه سانتی‌گراد هدر می‌رود. یکی از کاربردی‌ترین راه‌حل‌ها برای این اتلاف، پیش‌گرمایش قراضه فلزی با همین گاز داغ خروجی است؛ روشی که می‌تواند بین شصت تا صد کیلووات‌ساعت انرژی را به ازای هر تن فولاد تولیدی صرفه‌جویی کند - رقمی که در مقیاس یک کارخانه بزرگ، به میلیون‌ها دلار صرفه‌جویی سالانه بدل می‌شود.

پیامد اقتصادی این فناوری‌ها، آن‌قدر ملموس است که برخی مشاوران صنعتی، صرفه‌جویی پانزده تا بیست‌وپنج درصدی در هزینه انرژی را برای کارخانه‌هایی که این سامانه‌ها را به‌طور کامل پیاده‌سازی می‌کنند، برآورد می‌کنند؛ در کنار کاهش محسوس انتشار کربن، که این روزها با قوانین سختگیرانه‌تر زیست‌محیطی، به‌خودی‌خود ارزش مالی پیدا کرده است. برخی کارخانه‌ها، حتی یک قدم فراتر رفته و از گرمای بازیافتی برای گرمایش شهری استفاده کرده‌اند؛ الگویی که در برخی کارخانه‌های فولاد شمال چین، برای تأمین بخشی از گرمایش زمستانی مناطق مسکونی اطراف به کار گرفته شده است.

آنچه این فناوری‌ها را از راه‌حل‌های صرفاً محیط‌زیستی متمایز می‌کند، منطق اقتصادی روشن پشت آن‌هاست: بازگشت سرمایه این سامانه‌ها معمولاً در بازه‌ای شش تا هفت‌ساله محقق می‌شود؛ بازه‌ای که برای صنعتی با چرخه عمر تجهیزات چند‌دهه‌ای، کاملاً توجیه‌پذیر است. برای صنعت فولاد جهانی که نزدیک به پنج درصد از کل مصرف انرژی جهان را به خود اختصاص می‌دهد، این‌گونه فناوری‌ها دیگر یک انتخاب جانبی نیستند؛ بخشی جدایی‌ناپذیر از معماری اقتصادی هر خط تولید مدرن به‌شمار می‌روند.



مطالب مرتبط



نظر تایید شده:0

نظر تایید نشده:0

نظر در صف:0

نظرات کاربران

آخرین عناوین