رفتن به بالا

پایگاه خبری تحلیلی صنعت و تاسیسات


  • دوشنبه ۲۹ آبان ۱۳۹۶
  • الإثنين ۱ ربيع أول ۱۴۳۹
  • 2017 Monday 20 November

مصرف آب در صنعت فولاد

صنعت فولاد اصلی ترین بخش صنعت است که میزان مصرف آب زیادی دارد، میزان مصرف آب صنعت در مقایسه با بخش کشاورزی کمتر است ولی این مسئله باعث نمی شود اهمیت آب در صنعت و میزان مصرف آن را نادیده گرفت.

صنعت فولاد اصلی ترین بخش صنعت است که میزان مصرف آب زیادی دارد، میزان مصرف آب صنعت در مقایسه با بخش کشاورزی کمتر است ولی این مسئله باعث نمی شود اهمیت آب در صنعت و میزان مصرف آن را نادیده گرفت.

 

به گزارش گروه انرژی ویکی پی جی به نقل از گسترش صمت، موضوع این است که کشور ما با بحران آب روبه‌رو است و از آنجا که بسیاری از شرکت‌های فولادسازی کشور در مناطق فلات مرکزی ایران واقع شده‌اند، راهکارهایی که بتوانند ما را در جهت بهینه‌سازی مصرف آب در این صنعت به پیش ببرد، ضروری به‌نظر می‌رسد.

براساس شاخص جهانی فولاد برای تولید هر کیلوگرم فولاد به ۸ لیتر آب نیاز است که این شاخص در میان فولادسازان ایرانی به‌خاطر استفاده از فناوری‌های گوناگونی متغیر است؛ چراکه هر اندازه فناوری‌ها بروز باشد، به همان اندازه نیز مصرف آب کاهش خواهد یافت.

درباره میزان مصرف آب در صنعت فولاد و راهکارهایی برای بهینه‌سازی مصرف آب در این صنعت، صمت با ابوذر طاهری‌زاده، کارشناس حوزه فولاد نظرات خود را اعلام کردند.

طاهری‌زاده کارشناس ارشد مهندسی مواد و دکترای مهندسی مکانیک از دانشگاه ویندزر کانادا است. او عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مواد و معاون آموزشی پژوهشکده فولاد در دانشگاه صنعتی اصفهان است.
مصرف آب صنعت فولاد چقدر است؟
درباره صنعت فولاد میزان مصرف آب به ازای تولید هر تن فولاد خام به‌شدت به عواملی چون نوع فرآیندهای تولید، نرخ محصولات تولیدی و سطح فناوری‌های مورد استفاده در هر واحد صنعتی بستگی دارد.

در سال ۲۰۱۱میلادی یک ابرپروژه بین‌المللی در زمینه مدیریت مصرف آب در صنعت فولاد با محوریت انستیتوی بین‌المللی آهن و فولاد و با مشارکت ۲۹مجتمع بزرگ تولید آهن و فولاد از ۵ قاره جهان با سطوح فناوری و نیز اقلیم آب و هوایی متنوع در طول دو سال اجرا شد.

حاصل این پروژه آمار و ارقام و اطلاعات طبقه‌بندی شده و متنوعی است که به‌عنوان ورودی برای استفاده و ارائه راهکارهای موثر و فراگیر در مدیریت بهینه مصرف آب در صنعت فولاد به‌کار رفته است.

همچنین در این پروژه سعی شده که با مقایسه الگوهای مصرف و راهبردهای مدیریت آب در هر یک از مجتمع‌ها یک نتیجه‌گیری جامع در زمینه فناوری‌های کاهنده آب، بازیافت پساب و محیط‌زیست ارائه شود.

نکته مهم در این پروژه محدوده بسیار باز مصرف سرانه آب به ازای تولید هر تن فولاد در این شرکت‌ها است که از ۱ تا ۱۵۰ مترمکعب بر تن بوده است. به‌طور متوسط میزان مصرف سرانه آب به ازای تولید هر تن فولاد در میان تمام این شرکت‌ها چیزی حدود ۲۸ مترمعکب بر تن بوده که از این میزان متوسط حدود ۱/۵درصد بازیافت شده و به خطوط تولید بازمی‌گردد و ۳درصد به طور معمول به‌صورت بخار و ضایعات دیگر هدر می‌رود و بقیه دورریز می‌شود.

به‌طور کلی مهم‌ترین موارد مصرف آب در صنعت فولاد عبارتند از: خنک‌کاری، (تجهیزات، کوره‌ها، محصولات میانی تولیدشده آهنی و فولادی، کک فرآوری‌شده و… ) منبع بخار مورد استفاده در فرآیند تولید یا نیروگاه‌های برق، کنترل، فرو نشاندن و پاک‌سازی غبارها و گازهای آلوده‌کننده، تمیزکاری سطوح و زدودن پوسته‌های اکسیدی، محلول‌های خطوط اسیدشویی، حلال محیط آبی به منظور روان‌کاری‌های روغنی یا پایه آب، غبارزدایی مواد اولیه و درنهایت مصارف شست‌وشو و….
مهمترین پارامترهای موثر بر میزان مصرف آب برای تولید هر تن فولاد عبارتند از: نوع محصولات، فرآیندهای تولید مورد استفاده در کارخانه برای تولید آهن و فولاد، سطح فناوری و نوع طراحی دستگاه‌ها و ماشین‌آلات در زمینه‌های مصرف آب و میزان بازیابی و تصفیه آب در سیستم تولید.

البته نکته بسیار مهم میزان آبی است که به ازای تولید هر تن فولاد با استفاده از سیستم‌های تصفیه پساب به سیستم برگردانده می‌شود. به‌طور کلی امرزوه در تمامی کشورهای پیشرفته سعی بر آن است که میزان آب تلف‌شده در صنعت تولید فولاد (به‌صورت بخار دورریز یا پساب غیرقابل بازیافت) به حداقل میزان و درنهایت نزدیک به صفر برسد.

بزرگترین واحدهای مصرف‌کننده آب در صنعت فولاد به ترتیب عبارتند از: واحد آهن‌سازی (کوره بلند)، واحد نورد گرم، واحد نورد سرد، واحد کک‌سازی، واحد کوره قوس الکتریکی، واحد ریخته‌گری پیوسته و بقیه واحدها.
به‌طور کلی تمامی راهکارها و برنامه‌ریزی‌های موجود و پیش‌رو برای مدیریت پایدار مصرف آب در صنعت فولاد را می‌توان به ۳دسته اصلی زیر تقسیم‌بندی کرد: راهکارهای موثر در کاهش مصرف آب(Reduce)، راهکارهای موثر در استفاده مجدد و چندباره از آب در فرآیندهای مختلف تولید (Reuse) و درنهایت راهکارهای موثر در بازیافت آب یا تصفیه پساب تولیدی (Recycie). این استراتژی مدیریتی به ۳استراتژی یا ۳R معروف است.

براساس نتایج به‌دست آمده از تحقیقات و مستندات ارائه‌شده در حال حاضر مهم‌ترین راهبردهای پیشنهادی برای کاهش مصرف آب در کارخانه‌های صنعتی تولید فولاد عبارتند از:

۱- استفاده هرچه بیشتر از سیستم‌های آبی با سیکل بسته یا نیمه‌بسته با راندمان بالا برای سیکل‌های خنک‌کاری فرآیندهای تولیدی یا نیروگاهی (برای مثال برج‌های خنک‌کننده)،

۲- استفاده نکردن از سیستم‌های دررو یا یکبار مصرف در خنک‌کاری تولیدی یا نیروگاهی،

۳- طراحی مدارهای سیکل آبی به‌منظور استفاده از آب خروجی واحدی به‌عنوان ورودی واحد دیگر با توجه به میزان کیفیت آب مورد نیاز هر واحد، ۴- استفاده از سیستم‌های موثر و بروز بازیافت و تصفیه پساب تولیدی،

۵- جایگزین کردن یا افزودن فناوری‌های خشک یا بدون آب به‌جای سیستم‌های کنونی مثل، فرآیند خنک‌سازی کک بدون آب، گرانوله‌سازی خشک سرباره و بازیابی حرارتی و استفاده از غبارگیرهای خشک.

درباره پروژه‌های توسعه‌ای صنایع فولادی که در حال برنامه‌ریزی برای انتخاب محل هستند، موارد زیر به طور حتم باید در هنگام تهیه طرح توجیه فنی و اقتصادی پروژه به منظور برخورد نکردن به مشکلات بعدی در زمینه تامین منابع آبی در نظر گرفته شوند:

۱- انتخاب محل‌هایی با امکان دسترسی و تامین حداقل میزان آب مورد نیاز فرآیندهای تولید با نگاهی به آینده

۲- استفاده از فرآیندها و فناوری‌های بروز و دارای کمترین میزان مصرف آب برای تولید

۳- طراحی خطوط براساس پیش‌بینی سیکل‌های بازاستفاده در خطوط مختلف تولید

۴- پیش‌بینی و طراحی براساس سیکل‌های تمام بسته در حداکثر محل‌های قابل استفاده از این فناوری

۵- پیش‌بینی واحدهای بازیافت و تصفیه پساب بروز و موثر در کنار طرح با ظرفیت و کیفیت مناسب.

البته لازم به ذکر است برای انتخاب و اجرای هر یک از این راهکارهای ابتدایی باید تحقیقات و بررسی‌های علمی و کارشناسی جامعی روی نیازسنجی و امکان‌سنجی آن موارد از سوی متخصصان این امر شود تا ضمن ایجاد کمترین تغییرات در سیستم فعلی با صرف کمترین هزینه‌ها بتوان به سازگارترین، بهینه‌ترین و موثرترین راهکار ممکن در جهت بهینه کردن مصرف آب در صنعت فولاد دست پیدا کرد.

اخبار مرتبط

نظرات

مصاحبه های اختصاصی ویکی پی جی