Robert Shenk, FLSmidth, przedstawia przegląd tego, jak „zielone” cementownie mogą wyglądać w najbliższej przyszłości.
Za dziesięć lat przemysł cementowy będzie wyglądał zupełnie inaczej niż obecnie.W miarę jak realia zmian klimatycznych będą nadal uderzać, presja społeczna na emitentów będzie wzrastać, a presja finansowa nastąpi, zmuszając producentów cementu do działania.Nie będzie już czasu na ukrywanie się za celami lub planami;globalna tolerancja zostanie wyczerpana.Przemysł cementowy ma obowiązek dotrzymać wszystkich obietnic, które obiecał.
Jako wiodący dostawca dla przemysłu, FLSmidth bardzo odczuwa tę odpowiedzialność.Firma ma już dostępne rozwiązania, które są coraz bardziej opracowywane, ale priorytetem jest komunikowanie tych rozwiązań producentom cementu.Bo jeśli nie możesz sobie wyobrazić, jak będzie wyglądać cementownia – jeśli w nią nie wierzysz – to się nie wydarzy.Ten artykuł jest przeglądem cementowni w najbliższej przyszłości, od kamieniołomu po wysyłkę.Może nie wygląda tak różnie od rośliny, którą zobaczysz dzisiaj, ale tak jest.Różnica polega na sposobie jego obsługi, wprowadzanych w niego elementach i technologii wspomagającej.
Kamieniołom
Chociaż nie przewiduje się całkowitej transformacji kamieniołomu w najbliższej przyszłości, pojawią się pewne kluczowe różnice.Po pierwsze, elektryfikacja wydobycia i transportu materiałów – przejście z diesla na pojazdy elektryczne w kamieniołomie to stosunkowo prosty sposób na ograniczenie emisji dwutlenku węgla w tej części procesu cementowego.W rzeczywistości niedawny projekt pilotażowy w szwedzkim kamieniołomie zrealizował 98% redukcję emisji dwutlenku węgla dzięki zastosowaniu maszyn elektrycznych.
Ponadto kamieniołom może stać się miejscem odludnym, ponieważ wiele z tych pojazdów elektrycznych będzie również w pełni autonomicznych.Ta elektryfikacja będzie wymagała dodatkowych źródeł energii, ale w następnej dekadzie oczekuje się, że więcej cementowni przejmie kontrolę nad dostawami energii, budując na miejscu instalacje wiatrowe i słoneczne.Zapewni to dostęp do czystej energii, której potrzebują nie tylko do zasilania kamieniołomów, ale także do zwiększenia elektryfikacji w całym zakładzie.
Oprócz cichej pracy silników elektrycznych kamieniołomy mogą nie wydawać się tak ruchliwe, jak w latach „szczytu klinkieru”, dzięki zwiększonemu wykorzystaniu dodatkowych materiałów cementowych, w tym kalcynowanej gliny, co zostanie omówione bardziej szczegółowo w dalszej części artykułu.
Miażdżący
Operacje kruszenia będą inteligentniejsze i wydajniejsze, wykorzystując technologię Przemysłu 4.0 do oszczędzania energii i maksymalizacji dostępności.Systemy wizyjne oparte na uczeniu maszynowym pomogą zapobiegać blokadom, a nacisk na części odporne na zużycie i łatwą konserwację zapewnią minimalny czas przestojów.
Zarządzanie zapasami
Wydajniejsze mieszanie umożliwi lepszą kontrolę chemii i wydajność rozdrabniania – dlatego nacisk na tę część zakładu zostanie położony na zaawansowane technologie wizualizacji zapasów.Sprzęt może wyglądać tak samo, ale kontrola jakości zostanie znacznie udoskonalona dzięki zastosowaniu programów, takich jak QCX/BlendExpert™ Pile and Mill, które pomagają operatorom cementowni uzyskać większą kontrolę nad surowym wsadem do młyna.Modelowanie 3D i szybka, precyzyjna analiza zapewniają największy możliwy wgląd w skład zapasów, umożliwiając optymalizację mieszania przy minimalnym wysiłku.Wszystko to oznacza, że surowiec zostanie przygotowany tak, aby zmaksymalizować wykorzystanie SCM.
Surowe mielenie
Operacje mielenia surowca będą skoncentrowane na pionowych młynach walcowych, które są w stanie osiągnąć większą efektywność energetyczną, zwiększoną produktywność i wyższą dostępność.Ponadto potencjał sterowania VRM (gdy napęd główny jest wyposażony w VFD) jest znacznie lepszy niż w przypadku młynów kulowych czy nawet hydraulicznych pras walcowych.Umożliwia to wyższy stopień optymalizacji, co z kolei poprawia stabilność pieca i ułatwia zwiększone wykorzystanie paliw alternatywnych oraz wykorzystanie bardziej zróżnicowanych surowców.
Piroproces
Największe zmiany w zakładzie będą widoczne w piecu.Po pierwsze, mniej klinkieru będzie produkowane proporcjonalnie do produkcji cementu, zastępowanego w coraz większych ilościach przez SCM.Po drugie, skład paliwa będzie nadal ewoluował, wykorzystując zaawansowane palniki i inne technologie spalania do współspalania mieszanki paliw alternatywnych, w tym produktów odpadowych, biomasy, nowo opracowanych paliw ze strumieni odpadów, wzbogacania tlenem (tzw. wtrysku), a nawet wodoru.Precyzyjne dozowanie umożliwi dokładną kontrolę pieca, aby zmaksymalizować jakość klinkieru, a rozwiązania takie jak urządzenie do spalania HOTDISC® umożliwią stosowanie szerokiej gamy paliw.Warto zauważyć, że przy istniejących technologiach możliwe jest 100% zastąpienie paliw kopalnych, ale może minąć kolejna dekada lub więcej, zanim strumienie odpadów nadrobią zaległości.Ponadto zielona cementownia przyszłości będzie musiała zastanowić się, jak ekologiczne są te paliwa alternatywne.
Ciepło odpadowe będzie również wykorzystywane nie tylko w procesie piroprocesu, ale także w innych obszarach zakładu, na przykład w celu zastąpienia generatorów gorącego gazu.Ciepło odpadowe z procesu produkcji klinkieru będzie przechwytywane i wykorzystywane do skompensowania pozostałego zapotrzebowania zakładu na energię.
Źródło: World Cement, wydane przez Davida Bizleya, redaktora
Czas publikacji: 22 kwietnia-2022