سلام به همه، اگر تا به حال در زنجیره های تولید فولاد یا آلیاژهای فلزی کار کرده اید، می دانید که فرومنگنز آن قهرمان گمنامی است که همه چیز را از تیرهای فولادی گرفته تا قطعات خودرو محکم و بادوام نگه می دارد. به عنوان فردی که سال ها در بازی عرضه فرومنگنز بوده است، متوجه می شوم که وقتی این آلیاژها را تهیه می کنید، فقط کیفیت را بررسی نمی کنید، بلکه موارد محیطی را نیز به دقت زیر نظر دارید، درست است؟ از آنجایی که بیایید واقعی باشیم، هیچ کس نمی‌خواهد با گازهای گلخانه‌ای و ضایعاتی که این روزها با تولید فلز همراه است، مقابله کند. امروز، می‌خواهم فناوری کنترل آلودگی واقعی را که در تأسیسات خود (و بسیاری از تولیدکنندگان معتبر دیگر) استفاده می‌کنیم، تجزیه کنم تا تولید فرومنگنز را به همان اندازه که کارآمد است، تمیز نگه داریم. با این حال، قبل از اینکه وارد این فناوری شویم، بیایید این اصول را حفظ کنیم: فرومنگنز یک آلیاژ ساخته شده از منگنز و آهن است که بیشتر به عنوان اکسید زدا و گوگرد زدایی در فولادسازی استفاده می شود. اگر در این زمینه تازه کار هستید، صفحه ما را در این مورد بررسی کنیدآلیاژ فرومنگنزبرای بررسی اجمالی انواع مختلفی که ارائه می کنیم، مانند فرو منگنز با کربن بالا و فرو منگنز کربن - بله، چند نوع وجود دارد که هر کدام نیازهای تولیدی و ملاحظات زیست محیطی خاص خود را دارند.
ابتدا اجازه دهید در مورد آلاینده‌های اصلی که از تولید فرومنگنز خارج می‌شوند صحبت کنیم، زیرا نمی‌توانید چیزی را که نمی‌فهمید کنترل کنید. بیشتر فرومنگنز در کوره های قوس زیر آب (SAFs) ساخته می شود، درست است؟ این کوره های بزرگ و تشنه انرژی هستند که سنگ معدن منگنز، کک و شار را تا دماهای بسیار بالا گرم می کنند تا آلیاژ را ذوب کنند. چیز اصلی که باید مراقب آن باشیم ذرات معلق (PM) است - ذرات ریز خاکستر، کربن نسوخته و اکسیدهای فلزی که در هوا شناور هستند. سپس آلاینده های گازی وجود دارد: مونوکسید کربن (CO)، دی اکسید گوگرد (SO2) از گوگرد موجود در کک و سنگ معدن، و اکسیدهای نیتروژن (NOx) از دمای کوره بالا که باعث واکنش نیتروژن و اکسیژن در هوا می شود. ما همچنین زباله های جامد مانند سرباره باقی مانده پس از استخراج فلز و فاضلاب هایی داریم که ممکن است دارای فلزات سنگین یا مواد شیمیایی فرآیند باقی مانده باشد. اکنون، بیایید وارد فناوری شویم که هر یک از این موارد را برطرف می کند - برخی از آنها برای قرن ها وجود داشته است، اما چیزهای جدیدی نیز وجود دارد که انتشار گازهای گلخانه ای را حتی بیشتر کاهش می دهد.
شروع با بزرگ: کنترل ذرات معلق از اگزوز کوره. این غیرقابل مذاکره است زیرا PM فقط برای هوا مضر نیست، در واقع منگنز در آن وجود دارد، بنابراین ما نه تنها آلوده می کنیم، بلکه اگر آن را ضبط نکنیم، مواد ارزشمندی را از دست می دهیم. رایج ترین فناوری در اینجا فیلترهای baghouse است (گاهی اوقات فیلترهای پارچه ای نامیده می شود) و اجازه دهید به شما بگویم که آنها یک تغییر دهنده بازی هستند. اتفاقی که می افتد این است: گاز داغ خروجی از کوره ابتدا خنک می شود (شما نمی توانید گاز داغ را مستقیماً از طریق یک فیلتر پارچه ای عبور دهید، که کیسه ها را ذوب می کند) و سپس از طریق کیسه های پارچه ای لوله ای شکل کشیده می شود. کیسه‌ها از پارچه مخصوص مقاوم در برابر حرارت ساخته شده‌اند و PM به بیرون کیسه‌ها می‌چسبد، سپس به‌طور دوره‌ای هوا را از بین کیسه‌ها تکان می‌دهیم یا آنها را به جریان می‌اندازیم تا گرد و غبار را در یک قیف در پایین قرار دهیم. این گرد و غبار جذب شده تقریباً اکسید منگنز خالص است، بنابراین ما در واقع می توانیم آن را به داخل کوره بازیافت کنیم! بدون ضایعات، و ما در حال صرفه جویی در مواد خام هستیم. برخی از تاسیسات همچنین از رسوب‌دهنده‌های الکترواستاتیکی (ESP) به عنوان جایگزین استفاده می‌کنند که از بارهای الکتریکی برای چسباندن PM به صفحات باردار استفاده می‌کنند. اما کیسه‌ها در جذب ذرات کوچک‌تر کارآمدتر هستند، که این روزها مسئله بزرگی است زیرا استانداردهای نظارتی در مورد PM ریز (PM2.5) سخت‌تر می‌شوند. به عنوان مثال، تاسیسات ما دو سال پیش خانه‌های کیسه‌ای خود را ارتقا داد و انتشار ذرات ذرات معلق را تا 92 درصد در مقایسه با ESPهای قدیمی-کل برد-برد کاهش دادیم.
در مرحله بعد، آلاینده های گازی: بیایید ابتدا با CO شروع کنیم، زیرا این آلاینده بزرگ از SAF ها است. CO یک گاز سمی است، اما همچنین قابل اشتعال است، بنابراین به جای اینکه فقط آن را بسوزانیم (که به آن شعله ور شدن می گویند، و ناکارآمد است)، ما کاری هوشمندانه تر انجام می دهیم: CO را به عنوان سوخت بازیابی می کنیم. اگزوز کوره دارای یک تن دی اکسید کربن است که با گازهای دیگر مخلوط شده است، بنابراین ما آن را از طریق یک سیستم تصفیه برای حذف گرد و غبار و رطوبت عبور می دهیم، سپس آن را می فرستیم تا به عنوان سوخت برای دیگ های بخار خود کارخانه یا برای گرم کردن مواد خام ورودی استفاده شود. این نه تنها انتشار CO2 را تقریباً به صفر می رساند، بلکه مقدار گاز طبیعی یا زغال سنگی را که برای راه اندازی کارخانه باید بخریم نیز کاهش می دهد. این یک چیز دایره ای است، اساسا. سپس SO2 وجود دارد که از گوگرد موجود در کک ما به عنوان یک عامل احیا کننده و سنگ معدن منگنز به دست می آید. برای کنترل SO2، اکثر تاسیسات از سیستم‌های گوگردزدایی از گاز دودکش (FGD) استفاده می‌کنند. نوع متداول برای تولید فلز FGD مرطوب است که در آن مخلوطی از سنگ آهک و آب را به گاز اگزوز می پاشیم. سنگ آهک با SO2 واکنش نشان می دهد تا سولفیت کلسیم بسازد، سپس ما آن را به گچ اکسید می کنیم، همان چیزی که در دیوارهای خشک استفاده می شود! ما حتی مقداری از گچ تولیدی خود را به شرکت‌های ساختمانی داخلی می‌فروشیم، بنابراین این ضایعات در واقع یک منبع درآمد هستند. برای NOx، که از دمای کوره بالا می آید، از چند روش استفاده می کنیم. یکی مشعل های کم NOx در خود کوره است - اینها میزان سوخت و هوا را به مشعل تنظیم می کنند تا شعله در یک نقطه فوق العاده داغ نباشد، که تشکیل NOx را کاهش می دهد. دیگری احیای غیر کاتالیزوری انتخابی (SNCR) است که در آن ما آمونیاک یا اوره را به گاز اگزوز داغ (حدود 800 تا 1000 درجه سانتیگراد) می پاشیم و با NOx واکنش می دهد تا نیتروژن و مواد بی ضرر از بخار آب تولید شود. ما سال گذشته SNCR را در کارخانه خود انجام دادیم و انتشار NOx حدود 80 درصد کاهش یافت.
در حال حاضر، مدیریت پسماند جامد - تولید فرومنگنز، سرباره زیادی تولید می کند، درست است؟ سرباره موادی است که پس از جدا شدن فلز مذاب از سنگ معدن باقی می ماند و اساساً ترکیبی از سیلیس، آلومینا، اکسید کلسیم و منگنز باقی مانده است. تأسیسات قدیمی فقط سرباره را در محل‌های دفن زباله تخلیه می‌کردند، اما این ضایعات عظیمی است و اگر درست انجام نشود، می‌تواند مواد را به داخل زمین شسته شود. این روزها دانه بندی سرباره انجام می دهیم که خیلی بهتر است. هنگامی که سرباره مذاب از کوره خارج می شود، آب پرفشار را به سمت آن شلیک می کنیم تا سریع خنک شود و آن را به دانه های کوچک و ماسه مانند تبدیل می کنیم. سپس آن گرانول ها غربال می شوند و در همه چیز مورد استفاده قرار می گیرند: به عنوان سنگدانه ساختمانی، در پایه جاده، یا حتی به عنوان ماده خام برای سیمان. ما حتی مقداری از سرباره غنی از منگنز خود را می فرستیم تا به سایر محصولات منگنز فرآوری شود، مثلاً اگر در حال ساخت فلز منگنز الکترولیتی برای باتری هستیم - صبر کنید، اگر به آن علاقه دارید، صفحه ما را درفلز منگنز الکترولیتیبرای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن خط محصول خاص. دانه بندی سرباره زباله های دفن زباله را تا 90 درصد برای ما کاهش می دهد و یک منبع درآمد پایدار است. ما همچنین برای سایر زباله‌های جامد سیستم‌های جداسازی سخت‌گیرانه داریم، مانند گرد و غبار خانه‌های کیسه‌ای (به یاد داشته باشید که ذکر کردم ما آن را به داخل کوره بازیافت می‌کنیم؟) و کیسه‌های فیلتر قدیمی که به جای دور ریختن آنها را برای بازیافت می‌فرستیم.
فاضلاب یکی دیگر از چیزهایی است که تولید فرومنگنز از آب زیادی برای خنک کردن، شستشوی مواد خام و فرآوری استفاده می کند. اگر فقط آن آب را تخلیه کنیم، ممکن است فلزات سنگینی مانند منگنز یا آهن، به علاوه مواد شیمیایی حاصل از FGD یا پردازش سرباره داشته باشد. ما یک سیستم تصفیه آب کامل در محل داریم که اساساً یک فرآیند سه مرحله‌ای است: ابتدا، ذرات جامد بزرگ را فیلتر می‌کنیم، سپس از مواد شیمیایی مانند آهک برای افزایش pH آب استفاده می‌کنیم، که باعث می‌شود فلزات سنگین (مانند منگنز) به‌عنوان جامداتی رسوب کنند که بتوانیم فیلتر کنیم. سپس یک مرحله نهایی را با کربن فعال انجام می دهیم تا هر گونه آلاینده باقی مانده را حذف کنیم و آب تمیز شده مجدداً در گیاه مانند برای خنک کردن کوره یا شستشوی مواد خام استفاده می شود. ما فقط باید هر روز کمی آب شیرین اضافه کنیم، بنابراین بیش از 95 درصد از آب فرآیند خود را بازیافت می کنیم. این نه تنها برای محیط زیست خوب است، بلکه قبض آب ما را نیز یک تن کاهش می دهد.
صبر کنید، من همچنین باید به فناوری جدیدتری که در فضای فرومنگنز در حال ظهور است اشاره کنم، زیرا این صنعت ثابت نیست. برخی از پروژه‌های آزمایشی وجود دارند که از گاز طبیعی یا هیدروژن به‌جای کک به عنوان عامل کاهنده استفاده می‌کنند، کک منبع بزرگی از CO و SO2 است، بنابراین تغییر به سوخت‌های پاک‌تر این انتشارات را کاهش می‌دهد. ما در سال گذشته در حال آزمایش کاهش هیدروژن در مقیاس کوچک در تاسیسات خود بوده‌ایم و نتایج اولیه نشان می‌دهد که می‌توانیم انتشار CO2 را تا حدود 70٪ کاهش دهیم. همچنین حرکتی به سمت نظارت دیجیتالی بیشتر وجود دارد: ما از حسگرها در سراسر کوره برای ردیابی انتشار گازهای گلخانه‌ای در زمان واقعی استفاده می‌کنیم، بنابراین اگر چیزی خاموش است، می‌توانیم به جای منتظر ماندن برای آزمایش‌های آزمایشگاهی، فوراً فرآیند را تنظیم کنیم. این به ما کمک کرد تا با تمام مقررات زیست محیطی (که هر سال سخت‌تر می‌شوند) مطابقت داشته باشیم و راندمان تولید ما را نیز بهبود بخشید، بنابراین این یک برد هم برای کره زمین و هم برای ماست.
حال، بیایید واقعی باشیم، هیچ فرآیند تولید 100٪ بدون آلودگی است و فرومنگنز نیز از این قاعده مستثنی نیست. اما فناوری که اکنون داریم نسبت به 20 سال پیش، زمانی که انتشار گازهای گلخانه ای بسیار بالاتر بود و زباله ها فقط تخلیه می شدند، فاصله زیادی داشته است. نکته کلیدی این است که ما فقط به حداقل‌های نظارتی نمی‌پردازیم، بلکه سعی می‌کنیم فراتر از آن برویم، زیرا اینگونه است که صنعت به جلو می‌رود. اگر برای کارخانه فولاد یا کسب و کار آلیاژی خود فرومنگنز تهیه می کنید، این فقط به خاطر دریافت قیمت خوب و مواد با کیفیت بالا نیست، بلکه در مورد اقدامات کنترل آلودگی که تامین کننده استفاده می کند بپرسید. در شرکت ما، ما در مورد این موارد شفاف هستیم، زیرا می دانیم که برای مشتریان ما اهمیت دارد، به خصوص که تولیدکنندگان فولاد بیشتر و بیشتر، پایداری را برای زنجیره تامین خود الزامی می کنند.
اگر به دنبال انواع فرومنگنز با کیفیت بالا هستید که با این سیستم های کنترل آلودگی تولید می شوند (مانندفرو منگنز کربن بالایاکربن فرو منگنز)، ما شما را تحت پوشش قرار داده ایم. تیم ما می تواند شما را در فرآیندهای تولید ما راهنمایی کند، به هر سوالی که در مورد شیوه های زیست محیطی ما دارید پاسخ دهد و به شما کمک کند تا درجه فرومنگنز مناسب را برای نیازهای خود پیدا کنید. ما با کارخانه‌های فولاد، ریخته‌گری‌ها و تولیدکنندگان آلیاژ در سراسر جهان کار کرده‌ایم و متعهد به کیفیت عالی محصول و تولید مسئولانه هستیم.
در پایان، فرومنگنز برای بسیاری از صنایع حیاتی است، اما این بدان معنا نیست که ما باید محیط زیست را برای ساخت آن قربانی کنیم. فناوری کنترل آلودگی که ما استفاده می‌کنیم فقط یک مورد انطباق نیست، بلکه بخشی از نحوه انجام تجارت ما است و به همین دلیل است که مشتریان ما مدام برمی‌گردند. اگر آماده هستید فرومنگنز را از تامین کننده ای تهیه کنید که به کیفیت و پایداری اهمیت می دهد، برای شروع گفتگو با تیم ما تماس بگیرید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم دقیقاً آنچه را که نیاز دارید پیدا کنید و در عین حال تأثیرات زیست محیطی را تا حد امکان پایین نگه دارید.
مراجع
- موسسه بین المللی منگنز (2022).فن آوری های کنترل آلودگی برای تولید فرومنگنز. بررسی صنعت منگنز.
- آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (2021).استانداردهای پیشگیری از آلودگی در تولید فروآلیاژ. دفتر هوا و تشعشع EPA.
- کمیسیون اروپا (2020).بهترین روش های موجود (BAT) سند مرجع برای تولید فلزات. دستورالعمل انتشار گازهای گلخانه ای صنعتی
- انجمن جهانی فولاد (2023).تولید فرومنگنز پایدار: فناوری ها و روندها. گزارش پایداری صنعت فولاد
- گوپتا، اس.، و گوپتا، ا. (2022).مدیریت زیست محیطی در صنایع فروآلیاژ: رویه های کنونی و جهت گیری های آینده. مجله متالورژی پایدار.
