افق‌های سیمان در مسیر صنعت سبز

به گزارش می متالز، همایش صنعت سیمان با محورهایی چون انرژی و محیط‌زیست در صنعت سیمان، اقتصاد محیط‌زیست و انرژی و توسعه پایدار در صنعت سیمان، ایمنی، بهداشت و محیط‌زیست (اچ‌اس‌ای) در صنعت سیمان، بهینه‌سازی و ارتقای فناوری‌های تولید در صنعت سیمان، بهینه‌سازی مصرف انرژی و سوخت‌های جایگزین در صنعت سیمان، مدیریت اقتصادی، مهندسی فروش و حمل‌ونقل در صنعت سیمان، کاربردها و عملکردهای جدید در صنعت سیمان، راهبردهای تعمیر و نگهداری دستگاه‌ها و تجهیزات در صنعت سیمان و کنترل کیفیت و استانداردها در صنعت سیمان با حضور دست‌اندرکاران این حوزه برگزار شد. لازم به ذکر است این همایش با همکاری دانشگاه حکیم سبزواری برای سومین سال متوالی است که برگزار می‌شود.

دانشگاه در مسیر ارتباط با صنعت

در آیین افتتاح این همایش علی‌اصغر مولوی معاون پژوهشی دانشگاه حکیم سبزواری اظهار کرد: رابطه بین دانشگاه و صنعت یکی از موضوع‌هایی است که در کشور ما مغفول مانده است. از این‌رو هر اندازه دانشگاه بتواند ارتباط خود را با بخش صنعت گسترش دهد می‌تواند از تجربه‌های مختلف در این بخش بهره ببرد و صنعت نیز می‌تواند از نتایج علمی دانشگاهی به‌صورت تجربی بهره بگیرد. مولوی در ادامه تاکید کرد: دانشگاه‌ها باید عملگرا باشند و ارتباط تنگاتنگی با صنعت داشته باشند. بسیاری از ایده‌های تحقیقاتی باید در عمل و در عرصه صنعت به‌ منصه‌ ظهور برسد. وی در پایان تاکید کرد: از دوستان صنعت می‌خواهیم در دو جبهه مختلف اما متحد به کشورمان خدمت کنیم. بنابراین ما آماده همکاری با صنایع مختلف به‌ویژه در صنعت سیمان و بتن هستیم.

راه‌حل‌های صنعت سبز

همچنین محمدرضا مزدیان‌فر عضو هیات علمی دانشگاه در آیین افتتاح همایش سیمان و فرصت‌های پیش‌رو با موضوع «حفاظت از محیط‌زیست از طریق راه‌حل‌های صنعت سبز» به ایراد سخنرانی پرداخت و گفت: صنایع برای حفظ محیط‌زیست نیازمند استانداردهای سختگیرانه هستند. البته این استانداردها برحسب خسارت‌هایی که صنعت بر طبیعت و انسان وارد کرده تدوین شده و به‌تدریج به شکل قانون‌مندانه شکل گرفته‌اند. از این‌رو تاثیر ناشی از آلودگی سبب شده ما به سمت این استانداردها پیش برویم. هرچند کشورهای اروپایی در این زمینه پیشقدم بوده‌اند و چند قرن طول کشیده است که به این قوانین سختگیرانه دست یافته‌اند، اما قرار نیست ما برای رسیدن به جایگاه آنها روند ۳۰۰ ساله اروپا را بپیماییم، بلکه با بهره‌گیری از علم آنها می‌توانیم این مسیر را با سرعت بیشتری طی کنیم. مزدیان‌فر ادامه داد: کشورهای اروپایی برای کاهش آلودگی‌های صنعتی فعال هستند به گونه‌ای که ۲۵درصد صنعت آلمان در جهت ارتقای مسائل زیست‌محیطی است. به‌عبارت دیگر ۲۵درصد تولید سرانه آنها برای حفظ محیط‌زیست است. وی در ادامه با اشاره به اهمیت حفظ محیط‌زیست در صنعت خاطرنشان کرد: رسیدگی به محیط‌زیست باعث حفظ سرمایه‌گذاری و درنهایت سودآوری می‌شود. در رابطه با طول عمر کارخانه‌ها مانند کارخانه‌های سیمان نیز باید عنوان کرد که در این کارخانه‌ها مواد موجود در کارخانه می‌تواند تاثیر قابل‌توجهی در عمر کارخانه داشته باشد، چراکه مواد مورد استفاده در کارخانه سیمان یا بسیار حمله‌کننده یا بسیار ساینده هستند. البته خاصیت حمله‌کننده برای قبل از کوره و خاصیت سایندگی برای بعد از کوره است. این عضو هیات‌علمی دانشگاه با اشاره به غبارهایی که در کارخانه‌های سیمان وجود دارند، عنوان کرد: ما باید بتوانیم غبارها را به‌درستی کنترل کنیم که نه‌تنها از نشت آنها در محیط‌زیست پیشگیری کنیم بلکه متعاقب آن برای سلامتی کسانی که در آن محیط کار می‌کنند، عمل کرده و درنهایت از تخریب تجهیزات نیز پیشگیری به عمل آوریم. مزدیان‌فر در ادامه توضیح داد: برای مثال اگر در سامانه‌های کلینکر کولر آبی غبارهای کلینکر را جمع‌آوری کنیم، می‌توانیم در فن مکش فیلتر شاهد خوردگی بسیار کمتری باشیم و نحوه کارآمدی آن را بیشتر کنیم. یا آب‌بندی خروجی کوره اگر به‌درستی کار نکند ذرات ریز کلینکر بین رولر و رینگ باعث فرسایش و هزینه زیادی می‌شود. وی خاطرنشان کرد: اگر سامانه‌های فیلتر را درست طراحی کنیم و نشتی آن را به صفر برسانیم، می‌توانیم از خردگی ورق‌ها و از آلودگی‌های دستگاه‌ها و هزینه‌های جانبی آن پیشگیری به عمل آوریم.این عضو هیات علمی دانشگاه ادامه داد: بین ۳ تا ۶ درصد از انرژی در جهان صرف خردایش در کارخانه‌ها می‌شود. از این‌رو تنظیم و بهینه‌سازی انرژی در این زمینه دارای اهمیت است. با توجه به اهمیت این موضوع آسیاب‌هایی طراحی شده‌اند که با فشار بالا کار می‌کنند و سبب کاهش مصرف انرژی می‌شوند.
مزدیان‌فر تاکید کرد: ما به‌عنوان یک انسان باید بتوانیم از منابع طبیعی مراقبت کنیم، چراکه این منابع تنها مختص ما نیست و متعلق به نسل‌های آینده نیز است. برای مثال کوه‌های آهکی درمدت صدها میلیون سال شکل گرفته‌اند و ما اجازه نداریم در مدت ۱۰۰ تا ۲۰۰سال آن را برداشت کنیم و از بین ببریم. یا در مصرف آب باید بیشتر برنامه‌ریزی داشته باشیم. مصرف سرانه آب ما در سیمان ۶ برابر کشورهای دیگر در دنیا است که منابع آبی بیشتری از ما در اختیار دارند این در حالی است که کشور ما به سمت خشکسالی در حال پیشروی است. وی ادامه داد: در زمینه پیشگیری از ایجاد غبار و آلودگی در صنعت سیمان باید بیشتر برنامه‌ریزی کرد. در آلمان بسیار بر این موضوع تاکید دارند. برای مثال در وسط شهر هامبورگ کارخانه‌ای تاسیس کرده‌اند که این کارخانه به حدی زیبا طراحی شده که هوای خروجی از اگزوز آن کارخانه از هوای شهر نیز تمیزتر و سالم‌تر است و تمام فعالیت آن کارخانه زیر نظر مسئولان محیطی‌زیستی و ناظران آن قرار دارد. مزدیان‌فر تاکید کرد: اگر در طراحی کارخانه سیمان کپی‌سازی هم می‌کنیم باید نکات دقیق طراحی را برای حفظ محیط‌زیست در نظر بگیریم.

ظرفیت بازیافت انرژی در کارخانه‌های سیمان

همچنین احسان امیری‌راد مدیر پژوهشی دانشگاه حکیم سبزواری در آیین افتتاح همایش سیمان و افق‌های پیش‌رو با ایراد سخنرانی با عنوان «ظرفیت بازیافت حرارت اتلافی کارخانه‌های سیمان با هدف تولید برق» اظهار کرد: بسیار موضوع مطلوبی است که در صنعت سیمان افق‌های پیش‌رو و آینده نزدیک آن را بررسی می‌کنیم. بنابراین بیشتر از اینکه درگیر فعالیت‌های روزمره در این صنعت شویم، باید ببینیم چه مسیری را آمده‌ایم و چه مسیری را در پیش‌رو داریم. امیری‌راد در ادامه با توجه به موضوع سخنرانی‌اش عنوان کرد: چرا بازیافت حرارتی در صنعت سیمان مهم است. براساس آمارهای بین‌المللی، در سطح جهان ۱۴درصد از انرژی در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد که از این میزان ۲درصد در صنعت سیمان مورد استفاده قرار می‌گیرد. در کشور ما به علت بازدهی پایین تولید این میزان مصرف انرژی تا ۳درصد نیز افزایش پیدا کرده است. البته در صنعت سیمان ۷۰درصد مصرف حرارتی و ۳۰درصد مصرف الکتریکی است. وی در ادامه با اشاره به وضعیت صنعت سیمان در کشور عنوان کرد: در کشور ما بیش از ۷۰ کارخانه سیمان با ۹۰ کوره فعال ظرفیت تولید ۷۵ میلیون تن در سال را دارند. ۷هزار و ۵۰۰ میلیون کیلووات ساعت الکتریسته و ۷هزار و ۲۰۰ میلیون مترمکعب گاز طبیعی در این صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این‌رو به‌طور متوسط حدود ۱۰۰کیلووات الکتریسته و حدود ۹۶ کیلومترمکعب گاز طبیعی به ازای هر تن سیمان در کشور مصرف می‌شود. امیری‌راد با تاکید بر این مسئله که در کشور ما گاز به وفور وجود دارد، گفت: ما می‌توانیم همین میزان گاز را که در صنایع مورد استفاده قرار می‌دهیم صادر کنیم. نرخ پایه گاز صادراتی در جهان ۲۰ سنت است که البته تا ۵۰ سنت نیز افزایش پیدا می‌کند. یعنی از هزار تومان تا ۲ هزار تومان نرخ مترمکعب گاز است. بنابراین با توجه به میزان گازی که در سیمان مورد استفاده قرار می‌گیرد و با میزان تولید فعلی، ۱۳۰ تا ۱۴۰ مترمکعب برای هر تن سیمان گاز می‌سوزانیم که این مصرف در مقایسه با نرخ جهانی برابر با ۱۴۰ تا ۲۸۰هزار تومان به ازای هر تن سیمان است. از این‌رو این میزان مصرف را اگر با قیمتی که سیمان را به فروش می‌رسانیم مقایسه کنیم، این وضعیت دیگر چندان نمی‌تواند قابل دوام باشد. وی در ادامه گفت: در سطح جهان ۲۰درصد هزینه‌ها در مجموع تولیدات سیمان به مصرف انرژی برمی‌گردد که این هزینه‌ها در ایران اگر قیمت‌های انرژی را واقعی کنیم به ۳۰ تا ۴۰ درصد می‌رسد. مدیر پژوهش دانشگاه حکیم سبزواری درباره گریزگاه‌ها یا محل‌هایی که انرژی را در کارخانه‌های سیمان اتلاف می‌کنند، گفت: یکی از محل‌های اتلاف انرژی سطح کوره است. سطح داغ کوره دوار و همراه با دمای ۲۰۰ تا ۳۲۰درجه سانتیگراد است که بخشی از انرژی ورودی کوره را با تشعشع و جابه‌جایی تلف می‌کند. گریزگاه‌های دیگر دو دودکش اصلی هستند که با دمای ۲۵۰ تا ۳۵۰ درجه سانتیگراد انرژی را اتلاف می‌کنند. یکی از این دودکش‌ها، دودکش خروجی کوره است که با دمای ۲۹۰ تا ۴۰۰درجه سانتیگراد سبب اتلاف انرژی می‌شود. امیری‌راد در ادامه با توجه به مزایای پیشگیری از اتلاف انرژی عنوان کرد: بازیافت این انرژی می‌تواند سبب کاهش هزینه‌های تولید شود، بازدهی کارخانه را افزایش دهد و میزان گازهای گلخانه‌ای را کاهش بدهد. ازسوی دیگر می‌توان تا ۳۰درصد مصرف برق را از بازیافت حرارتی تامین کرد. وی در ادامه یادآور شد: فناوری‌های مختلفی برای بازیافت حرارتی در سیمان طراحی و معرفی شده است. اما فناوری که به‌صورت عملی در دنیا برای بازیافت حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است استفاده از سیکل‌های معمول ترمودینامیکی برای تولید برق از حرارت اتلافی دودکش‌هایی است که پیش‌تر عنوان شد. سیکل‌های متفاوتی برای این امر پیشنهاد شده است. اما سه سیکل بیشتر مورد تایید قرار گرفته و اجرا شده است که این سه عبارت‌اند از سیکل بخار، ارگانیک و کارنیا.