التمكين باستخدام حرارة الفرن، وتوفير الطاقة-مسار جديد لتجفيف الحجر الجيري في شركات الأسمنت

عند تكليس الكلنكر في فرن دوار للأسمنت، فإن جهاز التسخين المسبق لذيل الفرن سوف يقوم بشكل مستمر بتفريغ كمية كبيرة من غاز العادم ذو درجة الحرارة المتوسطة إلى العالية. تم في الأصل تفريغ معظم غازات العادم هذه بشكل مباشر، الأمر الذي لا يهدر طاقة حرارية قيمة فحسب، بل قد يكون له أيضًا تأثير معين على البيئة. في الواقع، درجة حرارة غاز العادم الذي يتم تفريغه من ذيل الفرن يمكن أن تصل إلى 350 إلى 450 درجة. حتى بعد استعادة بعض الحرارة من غلاية الحرارة المهدرة SP لتوليد الطاقة، لا يزال من الممكن الحفاظ على درجة الحرارة عند 150 إلى 250 درجة. هذه الحرارة المهدرة كافية لتلبية احتياجات تجفيف الحجر الجيري. تحتاج الشركات فقط إلى تصميم خطوط أنابيب معقولة لاستخراج غازات النفايات ذات درجة الحرارة المتوسطة من مخرج التسخين المسبق للفرن. وبعد نقلها بواسطة مروحة ذات درجة حرارة عالية{10}، يتم تنظيمها بواسطة صمام تنظيم، ومعالجتها بإزالة الغبار، يمكن إرسالها مباشرة إلى المجفف، لتحل محل مواقد النفخ الساخنة التقليدية لتوفير مصادر الحرارة لتجفيف الحجر الجيري وتحقيق الاستخدام الفعال للحرارة المهدرة بطريقة متتالية.

في الإنتاج الفعلي، يتم دمج عملية تجفيف الحجر الجيري بالحرارة المهدرة في ذيل الفرن بشكل وثيق مع نظام إنتاج الأسمنت، دون الحاجة إلى معدات معقدة إضافية، كما أنها تتمتع بقدرة قوية على التكيف. بعد معالجة التكسير، سيتم إرسال الحجر الجيري الرطب مع حجم جسيم يتم التحكم فيه في حدود 80 ملم إلى نظام التجفيف، حيث سيتصل بشكل كامل مع الحرارة المهدرة وغاز العادم الناتج من ذيل الفرن، وسيتم إكمال التبادل الحراري من خلال التدفق العكسي أو الموازي. تتبخر الرطوبة الموجودة في الحجر الجيري الرطب تدريجيًا بعد امتصاص الحرارة من غاز العادم، بينما يخضع غاز العادم المبرد لمعالجة مزدوجة لإزالة الغبار الإعصاري وإزالة غبار الأكياس لاستعادة الغبار للإنتاج اللاحق. بعد أن يفي الغاز النظيف بمعايير الانبعاثات، يتم تفريغه، الأمر الذي لا يتجنب فقط هدر الطاقة الحرارية ولكن أيضًا يقلل من تلوث الغبار. بعد التجفيف، يمكن التحكم بشكل ثابت في محتوى الرطوبة للحجر الجيري في حدود 1%، مما يلبي بشكل كامل متطلبات عملية طحن المواد الخام والتكليس اللاحق، ويتجنب بشكل فعال مشاكل مثل انسداد المطحنة وانخفاض الكفاءة الناجم عن محتوى الرطوبة العالي في المواد الخام.

بالنسبة لشركات الأسمنت، فإن الفائدة الأكثر سهولة لاستخدام حرارة ذيل الفرن لتجفيف الحجر الجيري هي التحسين المزدوج للحفاظ على الطاقة وحماية البيئة. يتطلب وضع التجفيف التقليدي بموقد الانفجار الساخن-الذي يعمل بالفحم قدرًا كبيرًا من الاستهلاك القياسي للفحم. ومع ذلك، من خلال الاستفادة من الحرارة المهدرة في ذيل الفرن، يمكن تقليل استهلاك الحرارة لكل طن من الكلنكر بمقدار 80 إلى 150 سعرة حرارية. يمكن لخط إنتاج الكلنكر بسعة 5000 طن/يوم أن يوفر أكثر من 8000 طن من الفحم القياسي سنويًا، وهو ما يتوافق مع تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بما يزيد عن 20000 طن. وفي الوقت نفسه، يمكنه أيضًا تقليل انبعاث الغازات الضارة مثل SO ₂ وNO ₓ، مما يساعد الشركات على تحقيق أهداف الإنتاج الأخضر الخاصة بها. وفي الوقت نفسه، يمكن لهذا النموذج أن يقلل بشكل كبير من تكاليف الإنتاج للمؤسسات، مما يوفر الاستثمار في المواقد الساخنة، واستهلاك الوقود، وتكاليف صيانة المعدات. عادة، يمكن استرداد استثمار التجديد في غضون سنة إلى ثلاث سنوات، وتكون الفوائد الاقتصادية الإجمالية كبيرة على المدى الطويل.

وبطبيعة الحال، فإن التقدم السلس لتجفيف الحجر الجيري مع الحرارة المهدرة في ذيل الفرن يحتاج أيضًا إلى أن يأخذ في الاعتبار بعض التفاصيل الأساسية. ونظرًا للتركيز العالي للغبار في غاز عادم الفرن، فإن عملية إزالة الغبار الفعالة أمر ضروري. بخلاف ذلك، قد لا يؤثر ذلك على تأثير التجفيف فحسب، بل قد يتسبب أيضًا في تآكل المعدات؛ في الوقت نفسه، يمكن أن يؤدي ثاني أكسيد الكبريت والغبار القلوي الموجود في غاز العادم إلى تآكل المعدات، لذلك من الضروري إجراء معالجة مضادة للتآكل والتكثيف للمعدات-، والتحكم في نقطة الندى لغاز العادم بحيث لا تقل عن 65 درجة، وتجنب تلف المعدات الذي يؤثر على استقرار الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، نظام التجفيف يحتاج أيضاً إلى أن يكون متشابكاً مع نظام الفرن للتحكم. عندما تتقلب ظروف الفرن وتتسبب في تغيرات في درجة حرارة غاز العادم وحجم الهواء، يمكن تعديل معلمات الهواء الساخن تلقائيًا لضمان تأثير تجفيف الحجر الجيري المستقر وعدم التأثير على عمليات الإنتاج اللاحقة.

في الوقت الحاضر، أصبح تجفيف الحجر الجيري باستخدام الحرارة المهدرة من ذيل الفرن هو الخيار السائد لتحويل توفير الطاقة-في صناعة الأسمنت. سواء كان الأمر يتعلق ببناء خطوط إنتاج أسمنت جديدة أو تحديث الخطوط القديمة، يمكن رؤية تطبيق هذه العملية. فهو لا يحل فقط نقاط الألم الناتجة عن استهلاك الطاقة العالي والتلوث العالي في أوضاع التجفيف التقليدية، ولكنه يحقق أيضًا إعادة تدوير الطاقة الحرارية في عملية إنتاج الأسمنت، مما يسمح لـ "الحرارة المهدرة" بلعب قيمتها حقًا. بالمقارنة مع تجفيف حرارة النفايات في مبرد الفرن، فإن درجة حرارة حرارة النفايات في ذيل الفرن أعلى وأكثر استقرارًا، كما أن غبار المواد الخام المعالجة أسهل في التعامل معها. إنه أكثر ملاءمة كمصدر الحرارة المفضل لتجفيف الحجر الجيري، وخاصة لاحتياجات تجفيف الحجر الجيري ذو الرطوبة العالية. يمكنها أن تضمن بشكل فعال التشغيل المستمر والمستقر لمطحنة المواد الخام خلال موسم الأمطار أو إنتاج الخام الرطب.
ومع تعميق المفهوم الأخضر والمنخفض{0}}للكربون في صناعة الأسمنت، أصبح الحفاظ على الطاقة وتقليل الاستهلاك وإعادة تدوير الموارد من العوامل الرئيسية للمؤسسات لتعزيز قدرتها التنافسية الأساسية. قد تبدو عملية تجفيف الحجر الجيري باستخدام الحرارة المهدرة في الفرن وكأنها إعادة استخدام بسيطة للحرارة المهدرة، ولكنها في الواقع إجراء مهم لشركات الأسمنت لتحقيق خفض التكلفة وتحسين الكفاءة والتحول الأخضر. إنه لا يلبي متطلبات استراتيجية "الكربون المزدوج" الوطنية فحسب، بل يساعد الشركات أيضًا على تقليل تكاليف التشغيل وتحسين كفاءة الإنتاج في المنافسة الشرسة في السوق. وفي المستقبل، سيتم تطبيقه على نطاق واسع في المزيد من شركات الأسمنت، مما يؤدي إلى ضخ قوة دافعة جديدة في التطوير الأخضر والعالي الجودة -لصناعة الأسمنت.