به گزارش فولادنامه؛ حرکت سریع صنایع سنگین به سمت تولید بدون کربن، اهمیت بهره‌وری منابع را بیشتر از قبل نشان می‌دهد. در این میان، صنعتگران دیگر به «پوسته‌های فولادی» به چشم زباله نگاه نمی‌کنند. این توده‌های بزرگ که وزن آن‌ها در پایان فرآیند ریخته‌گری گاهی به بیش از ۱۰ تن می‌رسد، منابعی بسیار غنی از آهن خالص هستند. استخراج و بازیافت علمی این مواد در کوره قوس الکتریکی، نقش بی‌نظیری در کاهش مصرف انرژی ایفا می‌کند. همچنین این کار، انتشار گازهای گلخانه‌ای را کم می‌کند و مدل‌های جدید کسب‌وکار را در صنعت فولاد محکم می‌سازد.
کیمیای پسماند
افت حرارت در مراحل تولید فولاد، این پوسته‌های حجیم را به ناچار به وجود می‌آورد. وقتی دمای فولاد مذاب پایین می‌آید، سرباره رویی در دمای ۱۵۰۰ تا ۱۶۰۰ درجه سانتی‌گراد به سرعت یخ می‌زند. در نتیجه این اتفاق، توده‌هایی از آهن و مواد دیگر در ظرف‌ها گیر می‌افتند. اما ارزش اصلی این توده‌ها در بخش فلزی آن‌ها قرار دارد. زمانی که مهندسان این مواد را به صورت مکانیکی فرآوری می‌کنند، متوجه می‌شوند که آن‌ها به طور میانگین بین ۷۰ تا ۹۰ درصد آهن خالص دارند. این ارزش در زمان تولید فولادهای آلیاژی بیشتر هم می‌شود. زیرا بازیافت عناصری مانند کروم (۱۸.۱ درصد)، نیکل (۸.۵ درصد) و مولیبدن (۲ درصد) از این پوسته‌ها، نیاز به مصرف آلیاژهای گران‌قیمت را به شدت پایین می‌آورد. البته برای جلوگیری از افت کیفیت محصولات، کارشناسان باید عناصر مزاحم را به دقت کنترل کنند تا مقدار آن‌ها از ۰.۶ درصد بیشتر نشود.

انقلاب فناوری در فرآوری
تبدیل این توده‌های متراکم و سنگین به خوراک کوره، به فناوری‌های پیشرفته‌ای نیاز دارد. روش‌های قدیمی و خطرناک مانند پرتاب گوی‌های ۱۰ تنی، جای خود را به چکش‌های هیدرولیکی متحرک داده‌اند. این چکش‌های جدید، سرعت خرد کردن را بسیار بالا می‌برند و خطرات پرتاب ترکش را به حداقل می‌رسانند. پس از خرد کردن و جداسازی مغناطیسی، انتقال این قطعات سنگین به کوره قوس الکتریکی چالش‌های جدیدی را ایجاد می‌کند. برای اینکه کف کوره آسیب نبیند، سیستم‌های مدرن از همزن‌های الکترومغناطیسی استفاده می‌کنند. همچنین فناوری شارژ پیوسته، مواد را قبل از ورود به کوره تا دمای ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد پیش‌گرم می‌کند. این کار کمک می‌کند تا کوره همیشه در حالت پایدار و هموار کار کند.
معادله سبز
در اقتصاد نوین و کم‌کربن، مصرف بهینه انرژی حرف اول را می‌زند. مقایسه این پوسته‌های فلزی با مواد اولیه‌ای مانند آهن اسفنجی، برتری کامل این ضایعات بازیافتی را ثابت می‌کند. ذوب آهن اسفنجی به دلیل وجود اکسید آهن احیا نشده، گرمای بسیار زیادی را جذب می‌کند. همچنین ناخالصی‌های موجود در آهن اسفنجی، کارخانه‌ها را مجبور می‌کند که آهک بیشتری به سیستم اضافه کنند. این کار حجم سرباره را به شدت افزایش می‌دهد. به همین دلیل، کوره قوس الکتریکی برای ذوب یک تن آهن اسفنجی سرد به حدود ۶۸۳ کیلووات ساعت انرژی نیاز دارد. در حالی که برای ذوب قراضه و پوسته‌ها، این مقدار به حدود ۵۸۳ کیلووات ساعت می‌رسد. در کوره‌های مدرن‌تر، این مصرف حتی تا ۳۵۰ الی ۶۰۰ کیلووات ساعت کاهش می‌یابد.

بازیابی هر تن آهن از این پوسته‌ها، ۱.۵ تن سنگ آهن را در معادن حفظ می‌کند. این کار مصرف زغال‌سنگ را ۰.۵ تن کاهش می‌دهد و مصرف آب شیرین را ۴۰ درصد پایین می‌آورد. در نهایت، این فرآیند از تولید ۱.۲۸ تن آلاینده‌های جامد جلوگیری می‌کند.
از تپه‌های خاورمیانه تا هدف زباله صفر در اروپا
روش مدیریت این ضایعات ارزشمند، میزان پیشرفت تکنولوژی در کشورهای مختلف را نشان می‌دهد. در اروپا، مهندسان با شعار «زباله صفر»، پسماندها را در کوره‌های مخصوصی به فلز داغ و باکیفیت تبدیل می‌کنند. آن‌ها حتی از بخش‌های غیرفلزی این ضایعات در جاده‌سازی بهره می‌برند. در خاورمیانه اما، کارخانه‌ها تپه‌های بزرگی از سرباره را در سال‌های گذشته ایجاد کرده‌اند. اکنون این تپه‌های قدیمی، به معادن جدید و ارزشمندی تبدیل شده‌اند. همکاری غول‌های فولادی منطقه با شرکت‌های متخصص، باعث شده است تا آن‌ها آهن خالص را با دقت استخراج کنند. آن‌ها سپس سرباره‌های بدون کربن را به کارخانه‌های سیمان می‌فرستند. این همکاری هوشمندانه، میزان انتشار کربن در تولید سیمان را تا ۱۵ درصد کاهش می‌دهد.
رگ‌های حیاتی در دوران فولاد سبز
امروزه پوسته‌های پاتیل و تاندیش، دیگر ضایعاتی بی‌مصرف و مزاحم نیستند. کارشناسان این مواد را قطعاتی کلیدی در مسیر تولید فولاد سبز می‌دانند. این مواد خلوص بسیار بالایی دارند و جایگزین سودآوری برای قراضه‌های گران‌قیمت به حساب می‌آیند. همچنین آن‌ها در مقایسه با آهن اسفنجی، انرژی بسیار کمتری را هدر می‌دهند. به همین دلایل، این ضایعات مصرف انرژی را کاهش می‌دهند و انتشار کربن را به رقم عالی ۰.۴ تا ۰.۶ تن برای هر تن فولاد می‌رسانند.

در سال‌های آینده، استخراج آهن از این توده‌های فراموش‌شده، یک انتخاب ساده نخواهد بود. این فرآیند، رمز اصلی بقا، سودآوری و حفظ محیط زیست در کارخانه‌های مدرن خواهد بود.



منبع: ایراسین