تجربه شرکت‌های هندی در افزایش بهره‌وری تولید فولاد

مهدی سرلک
تولید فولاد طی فرایندهای گوناگونی انجام می‌شود و در این بین محصولات جنبی نیز دارای خطوط تولیدی منحصر به خود هستند، نگاه جدی و یافتن راه‌هایی که بتواند این بهره برداری را هر چه بیشتر اقتصادی و سودمند سازد، می‌تواند بسیار مورد توجه واقع شود.

در این نوشته سه طرح از میان طرح‌هایی که بتازگی مورد استفاده کارخانه‌های فولادسازی قرار گرفته و عبارتند از تغییر ولتاژ روشنایی در ساعت‌هایی از شب در کارخانه‌های فولاد، بهره برداری از قیر حاصل از گازهای فرایند تولید در باطری‌های کک سازی و عایق سازی منفذ‌های این باطری‌ها و همچنین جایگزینی پره‌های قدیمی برجهای خنک کننده با پره‌های فایبر گلاس، مورد بررسی قرار گرفته است.

مقدمه
در تولید محصولات فولادی مقادیر قابل توجهی مواد معدنی و انرژی مصرف می‌شود و دستیابی به روشهایی که در زنجیره تولید با حفظ کمی تولیدات باعث کاهش مصرف مواد خام و انرژی شود از منظرهای گوناگون حائز اهمیت است. در دنیای تجارت کاهش مواد مصرفی منجر به کاهش قیمت نهایی می‌شود که این موضوع بطور مستقیم بقاء یا زوال یک تولید کننده را رقم می‌زند و دیدگاه دیگر در برگیرنده شاخص‌های زیست محیطی و اهمیت حفظ و حراست از طبیعت است، در این نوشتار سعی بر آنست که نتایج بدست آمده از بکار گیری تکنولوژیهای برتر و کارآمد در صنعت و همچنین نمونه‌های قابل بهره برداری از اینگونه روشها مورد بررسی قرار گیرد.
در اینجا روشهای علمی وعملی بکار گرفته شده در صنایع کشورهندوستان و بطور خاص در کارخانه‌های فولاد سازی آن مورد توجه وبررسی قرار گرفته است ولی بدلیل حذف یارانه‌ها و واقعی شدن قیمت‌های انرژی در ایران نگاه جدی به این مقوله بیشتر احساس می‌شود و انجام طرح‌های بهره‌وری باعث می‌شود قیمتهای محصول نهایی ما هرچه بیشتر به سمت و سوی رقابتی شدن متمایل شود.

کاهش مصرف انرژی الکتریکی در سیستم روشنایی
روشنایی معابر،خیابانها و کارگاهها که یکی از مهمترین مصرف کنندگان انرژی در مجتمع‌های صنعتی هستند سهم بسزایی در بهره وری دارد.به همین منظور آزمایش علمی در کارخانه راشتریا (Rashtriya) که از زیر مجموعه‌های فولادساز بزرگ هندی ویشاکاپاتنام (Vishakhapatnam Steel) است، صورت گرفت. در ابتدا سیستم روشنایی ولتاژ ۲۳۰ بین ساعتهای ۱۸ تا ۲۳:۳۰ در مدار قرار می‌گرفت و سپس کارشناسان این شرکت اقدام به کاهش ولتاژ تغذیه روشنایی از ۲۳۰ ولت به ۱۹۴ ولت پس از ساعت ۲۳:۳۰ تا زمان خاموش کردن چراغ‌ها در روز بعد. نتایج حاصل از این تغییر ولتاژ، کاهش چشمگیربیش از ۳۰ درصدی مصرف برق روشنایی این کارخانه نشان می‌داد.جالب اینکه نور کافی در طول شب وجود داشت و همینطور فشار کمتری بر مصرف کننده‌ها (لامپ‌ها) اعمال می‌شد و طول عمر شبکه روشنایی افزایش می‌یافت.
پس از بررسی و اثبات کارکرد این روش و بهره‌گیری از آن در بخش وسیعی از مصرف کننده‌های خارجی و بطور خاص مراکزی که نیاز به روشن کردن محوطه‌های گسترده در طول شب دارند، به تحقیق در ارتباط با مراکز داخلی بهره‌بردار از این سیستم پرداختیم. در شهر اصفهان نیز یک مورد جالب از این استفاده بهینه در حال بکارگیری است. در یکی از پروژه‌های شهرداری اصفهان، شرکت اجرا کننده با استفاده از این سیستم و با بکارگیری فتوسل‌های تایمردار و کلیدهای مخصوص در حدود ۳ تا ۵ ساعت پس از تاریک شدن هوا( بسته به فصول ) اقدام به کاهش ولتاژ کرده و در عین استفاده بهینه، صرفه جویی لازم انجام می‌شود.
جدول زیر بیانگر تغیرات حاصل از این بهینه سازی طی یکسال نخست است که در این واحد صنعتی روی داده است:

بازگردانیدن پسماند قیر لجن باطری‌های کک سازی به فرایند تولید

کارخانه راشتریا (Rashteria ) طرح بهره برداری بهینه دیگری را در سال جاری میلادی به شرح زیر به انجام رسانید:
طرز تهیه کک در کارخانه‌های صنعتی بدین صورت است که زغالسنگ بعد از خرد و آسیاب شدن در فرم مورد نیازی قرار گرفته و وارد باطری(کوره مخصوص فراوری کک) می‌شود تا در معرض گرمای حدود ۱۱۰۰ درجه در فضای بدون اکسیژن و برای مدت ۱۶ تا ۱۸ ساعت قرار گیرد تا به کک تبدیل شودو این کک بعنوان یک سوخت و همچنین عامل احیاء در فرایند تولید فولاد در کوره بلند مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در پروسه تولید کک عصاره موجود در زغالسنگ بصورت گاز در آمده و سوخت مورد نیاز در باطری را تامین می‌کند،سپس در مرحله خنک کردن کک ،قیر موجود در گاز در دستگاه‌ها باقی می‌ماند و این قیر ته نشین شده که اصطلاحا لجن قیر نامیده می‌شود به مخزن حاوی قیر انتقال یافته و ته نشین می‌شود و در کف مخزن انباشته و متراکم می‌شود و بطور سالانه این قیر لجن را از مخزن خارج می‌کنند و مخزن را تمیزکاری می‌کنند و قیر بدست آمده در تانکرهای مخصوص قیر نگهداری می‌شود که این کار باعث از بین رفتن و افت کیفی این محصول می‌شود.
از آنجایی که این فرآورده حاوی کربن است می‌توان آنرا به همراه زغالسنگ در باطری‌های کک سازی شارژ کرد و در فرآوری تولید کک هم از لحاظ کیفی تاثیر بسزایی گذاشت. نکته مهم دیگر کاهش مصرف زغالسنگ است.
در کارگاه کک سازی کارخانه راشتریا در مدت زمان یکسال مقدار ۱۷۳۴ تن قیر لجن باقی مانده از فرایند تولید کک در باطری بطور مجدد بجای ۱۷۳۴ تن زغالسنگ وارد باطری‌های کک سازی و به محصول نهایی تبدیل شد.
جدول زیر تغییرات حاصل شده در سال نخست این بهینه سازی را نشان می‌دهد:

عایق سازی درزهای باطری‌های کک سازی با فیبرهای سرامیکی
در کارگاه باطری‌های کک سازی این شرکت فعالیت دیگری نیز صورت گرفت و با استفاده از فیبرهای سرامیکی برای پر کردن فاصله بین درها و چارچوبهای باطری‌های کک سازی از هدر رفت گرما و همچنین خروج آلاینده‌ها بطور محسوسی جلوگیری شد.
در جدول زیر میزان تغییرات در سال نخست استفاده از این عایق‌ها بیان شده است:

استفاده از پره‌های فایبرگلاس در برجهای خنک کننده
در برجهای خنک کننده واحد‌های صنعتی از پره‌های فلزی و یا شیشه‌ای مخصوص استفاده می‌کنند که معمولا با یک الکترو موتور ۱۶ کیلو واتی کار می‌کنند، اما پره‌های جدید از جنس فایبر گلاس که در برجهای خنک کننده(Cooling Tower) بکار گرفته شده دارای مزایای بیشتری است.
جدا از وزن کمتر پره‌های فایبرگلاس در مقایسه با پره‌های قدیمی که نیروی گشتاور بسیار بالایی نیاز داشتند مزیت بهتر آن عدم چسبندگی ناخالصیهای موجود است. مزایای فوق باعث شتاب بهتر جریان هوای برج‌های خنک کننده از ۵/۶ به ۹/۶ متر در ثانیه و کاهش جریان مصرفی از ۱۰۰ آمپر به ۹۵ آمپر شده است که در نهایت به کاهش مصرف انرژی الکتریکی منجر می‌شود.
تغییرات حاصل شده پس از جایگزینی پره‌های جدید در جدول زیر آمده است: