Robert Shenk, FLSmidth, ger en översikt över hur "gröna" cementfabriker kan se ut inom en snar framtid.
Om ett decennium kommer cementindustrin redan att se väldigt annorlunda ut än den gör idag.När verkligheten av klimatförändringarna fortsätter att slå in, kommer det sociala trycket på tunga utsläppare att öka och ekonomisk press kommer att följa, vilket tvingar cementproducenter att agera.Det kommer inte att finnas längre tid att gömma sig bakom mål eller färdplaner;global tolerans kommer att ha uttömts.Cementindustrin har ett ansvar att följa upp allt den har lovat.
Som en ledande leverantör till branschen känner FLSmidth detta ansvar starkt.Företaget har lösningar tillgängliga nu, med fler under utveckling, men prioriteringen är att kommunicera dessa lösningar till cementproducenterna.För om du inte kan visualisera hur en cementfabrik kommer att se ut – om du inte tror på den – kommer det inte att hända.Den här artikeln är en översikt över den närmaste framtidens cementfabrik, från stenbrott till leverans.Det kanske inte ser så annorlunda ut från en växt du skulle se idag, men det är det.Skillnaden ligger i hur den drivs, vad som läggs i den och en del av den stödjande tekniken.
Stenbrott
Även om total omvandling av stenbrottet inte förutses inom en snar framtid, kommer det att finnas några viktiga skillnader.För det första, elektrifieringen av materialutvinning och transport – att byta från diesel till eldrivna fordon i stenbrottet är ett relativt enkelt sätt att minska koldioxidutsläppen i denna del av cementprocessen.Faktum är att ett nyligen genomfört pilotprojekt vid ett svenskt stenbrott realiserade en minskning av koldioxidutsläppen med 98 % genom användning av elektriska maskiner.
Dessutom kan stenbrottet bli en ensam plats eftersom många av dessa elfordon också kommer att vara helt autonoma.Denna elektrifiering kommer att kräva ytterligare kraftkällor, men under det kommande decenniet förväntas fler cementfabriker ta kontroll över sin energiförsörjning genom att bygga vind- och solanläggningar på plats.Detta kommer att säkerställa att de har den rena energi som de behöver för att driva inte bara sin stenbrottsverksamhet utan för att öka elektrifieringen i hela anläggningen.
Förutom tystnaden från elektriska motorer kanske stenbrotten inte verkar vara lika upptagna som under "peakklinker"-åren, tack vare det ökade upptaget av kompletterande cementbaserade material, inklusive bränd lera, som kommer att diskuteras mer i detalj senare i artikeln.
Förkrossande
Krossningsoperationer kommer att bli smartare och effektivare, och dra nytta av Industry 4.0-teknik för att spara energi och maximera tillgängligheten.Maskininlärningsdrivna visionsystem hjälper till att förhindra blockeringar, medan betoning på slitstarka delar och enkelt underhåll säkerställer minimala stillestånd.
Lagerhantering
Effektivare blandning kommer att möjliggöra större kemikontroll och malningseffektivitet – så tonvikten på denna del av anläggningen kommer att ligga på avancerad lagervisualiseringsteknik.Utrustningen kan se likadan ut, men kvalitetskontrollen kommer att bli avsevärt förfinad tack vare användningen av program som QCX/BlendExpert™ Pile and Mill, som hjälper cementfabriksoperatörer att få större kontroll över sina råvaror.3D-modellering och snabb, exakt analys ger största möjliga insikt i lagersammansättning, vilket möjliggör optimering av blandning med minimal ansträngning.Allt detta innebär att råvaran kommer att förberedas för att maximera utnyttjandet av SCM.
Råmalning
Råmalningsverksamheten kommer att fokuseras på vertikala valsverk, som kan uppnå högre energieffektivitet, ökad produktivitet och högre tillgänglighet.Dessutom är kontrollpotentialen för VRM (när huvuddrivningen är utrustad med en VFD) mycket överlägsen än för kulkvarnar eller till och med hydrauliska valspressar.Detta möjliggör en högre grad av optimering, vilket i sin tur förbättrar ugnsstabiliteten och underlättar ökad användning av alternativa bränslen och användning av mer mångsidiga råvaror.
Pyroprocess
De största förändringarna i anläggningen kommer att ses i ugnen.För det första kommer mindre klinker att produceras i proportion till cementproduktionen, ersätts i ökande kvantiteter av SCM.För det andra kommer bränslesammansättningen att fortsätta att utvecklas och dra nytta av avancerade brännare och andra förbränningstekniker för att samelda en blandning av alternativa bränslen inklusive avfallsprodukter, biomassa, nytillverkade bränslen från avfallsströmmar, syreanrikning (så kallat oxyfuel) injektion) och till och med väte.Precisionsdosering möjliggör noggrann kontroll av ugnen för att maximera klinkerkvaliteten, medan lösningar som HOTDISC® Combustion Device kommer att möjliggöra användning av ett brett utbud av bränslen.Det är värt att notera att 100 % ersättning av fossila bränslen är möjlig med befintlig teknik, men det kan ta ytterligare ett decennium eller mer för avfallsströmmarna att komma ikapp efterfrågan.Dessutom kommer framtidens gröna cementfabrik att behöva fundera över hur gröna dessa alternativa bränslen faktiskt är.
Spillvärme kommer också att användas, inte bara i pyroprocessen utan även i andra delar av anläggningen, till exempel för att ersätta hetgasgeneratorer.Spillvärme från klinkerproduktionsprocessen kommer att fångas upp och användas för att kompensera anläggningens återstående energibehov.
Källa: World Cement, publicerad av David Bizley, redaktör
Posttid: 2022-apr-22